Фотокаталитические процессы

Как указывалось, существенным моментом рассмотренных схем является раздельное получение кислорода и водорода в фотопроцессе. В этом отношении они являются моделью первичных стадий фотосинтеза. Если бы удалось разобщить транспорт электронов в фотосинтезирующей системе, то можно было бы ограничить фотосинтез только первичными процессами. Задача фотосинтетического получения молекулярного водорода свелась бы к организации фотокаталитического процесса переноса электронов от воды на протоны. Березин и Варфоломеев [71] предлагают несколько вариантов биофотолиза воды. Один из них представлен на рис. I. 8. [c.47]

Фотохимические и фотокаталитические процессы трансформации [c.299]

Для прямого преобразования солнечной энергии используют гва типа каталитических процессов-. 1) фотокаталитические, в которых энергия световых квантов непосредственно преобразуется в химическую энергию в ходе фотохимических реакций, и 2) термокаталитические, в которых реакции, эндоэргонные при комнатных температурах, но экзоэргонные при повышенных температурах, осуществляются за счет нагрева реактантов солнечным светом. Согласно теоретическим оценкам для обоих типов процессов эффективность преобразования солнечной энергии в химическую энергию (потенциал Гиббса) может быть достаточно большой до 20—30% (из расчета на падающий солнечный свет) для простых фотокаталитических процессов и до 50—60% для простых термохимических процессов. [c.261]

Интерес к тер.мокаталитическнм процессам обусловлен прежде всего возможностью достижения более высокой, чем для простых фотокаталитических процессов, эффективности преобразования солнечной энергии. Вторым существенным достоинством термохимических процессов является простота их реализации, позволяющая использовать для нагрева реагентов имеющиеся современные концентраторы солнечной энергии и известные эндотермические гетерогенные каталитические процессы, сопровождающиеся ростом энтропии, Наибольщий интерес при этом представляют обратимые каталитические процессы, позволяющие получать высокопотенциальную теплоту при осуществлении обратной реакции. [c.263]

Развитие идей фотоэлектрохимии на поверхности раздела раствор — полупроводник связано с измельченными полупроводниковыми частицами. Порошки ТЮ2 в смеси с платиной, нанесенные на поверхность, оказались особенно эффективными. Каждая частица может рассматриваться как фотоэлектрохи-мический элемент с замкнутой цепью, соединяющей полупроводниковый и противоэлектроды. Обрисованные выше в общих чертах основные принципы остаются применимыми, несмотря на то, что внешняя электрическая цепь отсутствует. Хотя расстояние между анодом и катодом существенно меньше, чем в обычных электрохимических элементах, продукты реакций переноса заряда остаются разделенными, что невозможно в гомогенных процессах, когда оба противоположных продукта образуются в одной и той же клетке раствора. Описан ряд гетерогенных фотосинтетических и фотокаталитических процессов, использующих определенные полупроводники, для получения СНзОН из СО2, РН из КСООН и ЫНз из N2. В отдельных случаях в качестве фотокатализатора могут действовать чистые порошки полупроводника без примеси металла. Выходы продуктов обычно получаются относительно низкими из-за кинетических ограничений и необходимости применять полупроводниковые материалы с большой шириной запрещенной зоны, которые неэффективно используют солнечный спектр. Возможно, следует придерживаться стратегии природного фотосинтеза, делая энергетические потери полезными путем использования двух фотонов низкой энергии для переноса одного электрона. [c.281]

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

Типичным фотокаталитическим процессом является фотоадсорбция — десорбция кислорода на окиси цинка, которую изучали Фуджита и Кван [22, 231. Теренин и Солоницын [71], Стоун [65, 66], Грей и Карпентер [31], Молинари, Крамаросса и Паникья [45]. И адсорбция и десорбция зависят от способа приготовления катализатора, тренировки или присутствия химических примесей, что показано на рис. 13. [c.301]

В фотокаталитических процессах реакция возбужденного фотокатализатора с красителем или каким-нибудь другим веществом в системе приводит в конечном итоге к разложению красителя и регенерации катализатора. Спектральная чувствительность этого фоторазложения красителя совпадает со спектром поглощения фотокатализатора. Обычно в таких процессах возбужденный катализатор на первой фотохимической стадии подвергается фотовосстановлению 10ДХ0ДЯЩИМ восстановителем, а затем вновь окисляется под действием окислителя. Если краситель будет окислителем, то фотокаталитический процесс приведет к необратимому восстановлению красителей. Непрерывная регенерация катализатора осуществляется благодаря реакции повторного окисления. [c.416]

В природных водах основную роль в абиогенном образовании Н2О2 играют фотокаталитические процессы под действием УФ-излучения солнца. При этом образуется, в частности, супероксидный радикал 02 , при взаимодействии которого с пероксидным радикалом образуется Н2О2 [c.291]

Высокая эффективность минерализации устойчивых поллютантов в результате фотокаталитических процессов, протекающих на поверхности, наблюдается при катализе минералами с полупроводниковыми свойствами, такими как оксид титана Т102. [c.300]

В нашей лаборатории в течение ряда лет проводились исследования по механизму возбуждения гетерогенных химических процессов при воздействии излучений на полупроводники в реакционноспособной среде (растворах электролитов). Разработанный фотоэлектрохимичский метод исследования позволил установить механизм элементарных фотокаталитических процессов, цротокающих в системах металл—окись металла — раствор при действии иа них излучений. [c.43]