Фотокатализ

К фотокатализу относятся гетерогенные и гомогенные фотохимические реакции, в которых свет поглощается не компонентами реакции, а катализатором. В результате поглощения энергии катализатор сенсибилизирует реакцию к падающему излучению или ускоряет медленно идущую термическую реакцию, сам оставаясь неизменным или изменяясь обратимо. В 26 приведены примеры гомогенных фотохимических реакций, проходящих чаще всего в газовой фазе. Здесь мы рассмотрим гетерогенные фотокаталитические реакции. [c.244]

А, Б, В — фотокатализ А, Б, В — темновая реакция. (Начальные парциальные давления Pqq и Pq даны в мм.) [c.360]

При разграничении обыкновенного катализа и фотокатализа следует также обращать внимание и на температурный коэфициент. Температурный коэфи-циент в обыкновенном катализе того же порядка, что и при обыкновенных химических реакциях, так как активность катализатора показывает ту же зависимость от температуры, которую имеют и молекулы реагентов. Температурный коэфициент фотокаталитических реакций, напротив, меньше, потому что активация, вызванная колебаниями очень высоких частот, соответствует температурам в тысячи градусов, а повышение температуры на несколько градусов имеет очень малое влияние. В качестве примера обыкновенного катализа, при котором превращение происходит без радиации,, было рассмотрено каталитическое [c.74]

Фотокаталитические реакции могут осуществляться как в системе газ —твердое тело, так и в системах раствор—твердое тело. Изучение фотокатализа связано, в первую очередь, с работами А. Н. Теренина и его сотрудников, проводимых с начала 30-х годов. При освещении адсорбированного на катализаторе слоя газа возможны четыре вида элементарных процессов. [c.244]

Окисление ненасыщенных углеводородов с 30% перекисью водорода в гомогенной среде экзотермическая реакция продолжается около часа в случае трудноокисляемых соединений реакция ускоряется освещением не установлено определенно, имеется ли истинный фотокатализ или только происходит сильная адсорбция света перекисями ацетон, вероятно, является результатом образования неустойчивой мономерной перекиси ацетона, принимаю- [c.195]

В книге рассмотрены основные теории химической кинетики и изложены основы гомогенной кинетики в газах и растворах, гетерогенной кинетики, в том числе твердофазных реакций, кинетики цепных реакций, а также теории гомогенного, гетерогенного, ферментативного и фотокатализа. [c.2]

Фотокатализ можно определить как фотосенсибилизацию специфических реакций фотохимического образования и разложения поверхностных соединений, осуществляемую гетерогенными катализаторами. Обычно при фотокатализе фотохимические реакции протекают в области поглощения света фотокатализатором. Нередко исследуемая реакция не идет в темноте в присутствии катализатора и при освещении светом такой же длины волны без катализатора. Суммарное влияние катализатора и освещения позволяет проводить такие реакции, которые не могут идти только как каталитические или только как фотохимические. Природа адсорбента влияет на длину волны, при которой идет реакция. [c.244]

Фотокатализаторы используют энергию излучения для преодоления энергетического барьера реакции. Последнее характерно для фотокатализа. Таким образом, к фотокатализаторам относятся гетерогенные катализаторы, ускоряющие фотохимические реакции. [c.245]

Вероятно, активный центр при фотокатализе имеет биполярную структуру и состоит из иона активатора, нарушающего структуру решетки, и зоны этого дефекта, содержащей избыток зарядов ионов противоположного знака. Однако, введение ионов, активирующих окись цинка, в другие полупроводники окись кадмия, окись свинца, окись меди — не приводило к появлению фотокаталитической активности. [c.248]

Как указывалось ранее, измерение поверхностной люминесценции может служить одним из чувствительных методов обнаружения фотораспада молекул, адсорбированных на полупроводнике. Вещества, тушащие люминесценцию, являются каталитическими ядами, но вещества, подавляющие катализ, могут и не тушить люминесценцию. Это свидетельствует о том, что природа активных центров в фотокатализе сложна и в химический процесс могут вовлекаться электроны различных уровней возбуждения, находящиеся в различных зонах полупроводника. [c.248]

Боденштейн особенно много внимания уделил изучению газовых реакций на твердых поверхностях [54], а также фотокатализу (см. [34, стр. 355]). Бредиг связал катализ с коллоидной химией [55]. [c.56]

Жидкофазный фотокатализ. В связи с изложенным выше значительный интерес представляет вопрос о возможности зарождения радикально-цепных реакций на поверхности твердых контактов под влиянием облучения при низких температурах [c.39]

В нашей лаборатории установлено, что и радиационная радикальная гомогенная полимеризация в присутствии ряда порошкообразных окислов избирательно зарождается на их поверхности в их отсутствие или при замене их другими инертными контактами никакого эффекта не получается. И в этом случае имеет место избирательный гетерогенно-гомогенный фотокатализ. [c.40]

Изложенные данные позволяют допустить, что ультрафиолетовое и радиационное облучение всегда требует избирательного участия твердых катализаторов, в том числе стенок реакционных сосудов, и что уже можно, следовательно, говорить о существовании избирательного гетерогенно-гомогенного жидкофазного фотокатализа, отличающегося от термического катализа низкотемпературным режимом. К числу таких реакций, вероятно, относится и фотосинтез. Не исключается, что и газофазные фото- и радиационные процессы протекают по такому же механизму. [c.40]

ФОТОКАТАЛИЗ, ускорение хим. р-ции, обусловленное совместным действием катализатора и облучения светом. Для кинетики фотокаталитич. р-ций характерны те же закономерности, что и для каталитич. и фотохим. р-ций (см. Каталитических реакций кинетика, Фотохимические реакции). Особенность фотокаталитич. р-ций состоит в том, что раздельное действие света или катализатора не оказывает значит, влияния на скорость р-ции. Ф.к. широко распространен в природе (см., напр.. Фотосинтез). [c.170]

К этому варианту термооптических измерений примыкают методики, сочетающие термооптическое детектирование с фотоиндуцированной экстракцией, фотоиндуцированным концентрированием определяемого компонента в лазерном луче, фотокатализом и фотокоагуляцией. [c.341]

VI. ФОТОАДСОРБЦИЯ И ФОТОКАТАЛИЗ А. Введение [c.353]

Относительные концентрации электронов и дырок в окисле можно изменить путем облучения в области основного поглощения твердого тела. Используя зонную схему, можно представить, что поглощенный квант возбуждает электрон валентной зоны, который перескакивает через запрещенный участок, отделяющий ее от зоны проводимости наличие свободного электрона в зоне проводимости и дырки, свободно передвигающейся в валентной зоне, проявляется в случае приложения электрического поля как фотопроводимость. Если электрон и дырка образуют возбужденное состояние, оставаясь связанными вместе в виде экситона, то фотопроводимости не наблюдается, пока какое-нибудь дополнительное воздействие не приведет к диссоциации экситона. Поскольку электроны и дырки возникают в результате поглощения света или у-лучей, то можно ожидать — при условии правильности идей о роли электронов и дырок как реагентов при адсорбции и катализе, — что облучение будет стимулировать фотоадсорбцию , фотодесорбцию и фотокатализ точно так же, как оно вызывает фотопроводимость. Ввиду того что после прекращения возбуждающего облучения фотопроводимость очень быстро исчезает из-за рекомбинации электронов и дырок, можно полагать, что фотоадсорбция и родственные явления будут наблюдаться только в процессе облучения. Донорные или акцепторные центры в окисле, обусловленные, например, несте-хиометричностью, должны играть важную роль в определении природы и величины поверхностных фотоэффектов вследствие их способности избирательно захватывать электроны или дырки, а также из-за того, что вызываемое ими нарушение периодичности решетки может привести к поглощению за пределами области основного поглощения. [c.353]

Фотосенсибилизирующее действие суспензий окиси цинка щироко изучалось в течение ряда лет, поскольку оно имело существенное значение в производстве перекиси водорода, но вопросу фотосенсибилизации окисью цинка в сухом состоянии уделялось очень мало внимания. Простейщим примером фотокатализа является равновесная реакция между изотопами кислорода, О2 + О2 20 0 , так как она включает только диссоциативную адсорбцию кислорода и ассоциативную десорбцию. При предварительном исследовании этой реакции [48] было установлено, что для окиси цинка, которая способствует фотодесорбции кислорода, облучение снижает скорость изотопного обмена. С другой стороны, для окиси цинка, способствующей фотоадсорбции кислорода, облучение увеличивает скорость установления равновесия. Эти результаты указывают на то, что адсорбция кислорода определяет скорость реакции на окиси цинка, по крайней мере при низких температурах. Они представляют значительный интерес, хотя и не свидетельствуют однозначно, что диссоциированные частицы фотоактивны, так как изменение концентрации О оадс)- под воздействием облучения будет также влиять на концентрацию диссоциированных частиц (например, 0(адс) и О адс)), если все они находятся в равновесии. [c.359]

Проявлялся при работе со смесями, богатыми окисью углерода. Однако механизмы для отмеченных двух серий опытов в разных условиях почти наверняка различны. Эксперименты с фильтрами показали, что в фотокатализе активен свет с длиной волны между 400 и 450 ммк, т. е. в области более длинных волн, чем при обычно принятой границе поглощения 385 ммк. Теренин и Солоницын [113] показали, что то же самое имеет место и для фотодесорбции кислорода, для которой они проследили за уменьщением фотоактивности до 500 ммк. Известно, что присутствие в избытке цинка, так же как подъем температуры [104], приводит к расширению границ поглощения, но причина распространения фотоактивности на видимую область в случае этих порошкообразных образцов окиси цинка пока непонятна. Мы склонны объяснить наличием избыточного цинка тот факт, что фотокатализ, так же как и адсорбционные фотоэффекты, более заметно выражен в случае окиси цинка с добавками лития, чем в случае окиси цинка без добавок или с добавками хрома. Следует упомянуть, что, согласно Ритчи и Калверту [124], прокаленная закись меди, присутствующая в виде тонкого слоя на металлической меди, также проявляет фотокатализ в окислении СО, если производится облучение ультрафиолетовым светом при 25°. Эти авторы отмечают, что добавление серы или сурьмы с образованием твердого раствора приводит к повыщению проводимости окисла, но к уменьшению фотоэффектов, хотя причина выбора именно этих добавок неясна. [c.361]

Таким образом, иногда в катализе радиация различных видов, например ультрафиолетовый свет или рентгеновские лучи, является первичным катали тическим агентом, тогда как в других случаях ее действие вторичное, наложенное на действие металлического катализатора. Чем эффективнее световая или каталитическая энергия, тем идеальнее условие для фотокатализа или обыкновенного катализа. Разница между фото- и обыкновенным катализом заключается в том, что в обыкновенном типе катализатор способен производить индуктивное действие, в то время как в фотокатализе реагент активируется внешним источником — световой энергией. В обыкновенном гомогенном катализе, как установил Бёзекен Многие молекулы реагирующего вещества находятся в активном состоянии, между тем как в фотокатализе активны только те молекулы, которые активированы светом. Для превращения молекул в активное состояние необходимо довольно продолжительное воздействие световой энергии в против-йом случае, т. е. когда доступ света прекращается или молекулы избегают его действия, они немедленно возвращаются в инертное состояние . [c.74]

В зависимости от характера образующихся промежуточных соединений катализ по механизму действия можно разделить на три вида, отличающихся своими специфическими особеннс стямн, а именно 1) гомогенный катализ, 2) гетерогенный катализ, 3) ферментативный катализ. Кроме того, некоторыми специфическими особенностями обладают микрогетерогенный катализ (катализ коллоидными частицами) и фотокатализ. Различие между перечисленными выще видами катализа связано с отличием в химических свойствах промежуточных соединений, что в свою очередь приводит к появлению специфических закономерностей для каждого вида катализа. Промежуточные соединения в катализе могут образовывать [c.164]

ГЛАВА VIII ФОТОКАТАЛИЗ 47. Природа фотокаталитических процессов [c.244]

СО СО2 ZnO ZnO с добавками ОагОа (1 ат. %) ЫгО (0,5—1,2 ат. %) выше 250° С добавки снижают активность ZnO [302]. См. также [303—305] ZnO темновая реакция и фотокатализ [296, 306] ZnO 150° С. Ряд активности dO > > ZnO > uO > СигО > MgO > HgO [225]"= [c.1371]

Смотреть страницы где упоминается термин Фотокатализ: [c.345] [c.621] [c.732] [c.739] [c.740] [c.15] [c.369] [c.7] [c.360] [c.236] [c.246] [c.314] [c.314] [c.3] [c.16] [c.18] [c.18] [c.159] [c.280] [c.346] [c.106] [c.496]

Катализ в неорганической и органической химии книга вторая (1949) -- [ c.56 ]

Кинетика и катализ (1963) -- [ c.164 , c.244 , c.248 ]

Возможности химии сегодня и завтра (1992) -- [ c.47 , c.53 , c.54 ]

Фотосинтез 1951 (1951) -- [ c.75 , c.90 , c.512 ]

Общая химическая технология Том 1 (1953) -- [ c.117 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология