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Fotocatalisi


Questo tipo di catalisi sfrutta l’energia solare per condurre trasformazioni chimiche.
È sfruttata generalmente per la degradazione di inquinanti in acqua o aria.
I fotocatalizzatori sono solitamente dei solidi semiconduttori (fotocatalisi eterogenea) la cui attivazione è data dalla luce, che quindi non attiva la reazione, ma solamente il catalizzatore.
Quanto un fotone di energia superiore a quella della banda gap colpisce il semiconduttore si ha la promozione di un elettrone dalla banda di valenza a quella di conduzione con formazione di una buca positiva nella banda di valenza. In questo modo gli elettroni migrano alla superficie del catalizzatore solido e riducono le specie adsorbite ossidanti ( accettori, es. O 2), mentre le buche positive migrano alla superficie del catalizzatore solido e ossidano (direttamente o attraverso la formazione di radicali ·OH, altamente reattivi) le specie adsorbite riducenti ( donatori). In presenza di ossigeno si ha la completa mineralizzazione di molti composti organici.


• Fabbisogno energetico modesto: l’attivazione del catalizzatore è data dalla luce solare.

Esempio: Fotocatalizzatore TiO2
E b= 3.2 eV, accessibile alla radiazione UV.
Con opportuni droganti è possibile avere Eb nel campo del visibile.
Viene sfruttato per la degradazione di contaminanti organici presenti nell’acqua, ma non solo, viene sfruttato anche per strutture autopulenti:
- Vernici autopulenti (TiO 2 pigmento bianco)
- Finestre autopulenti (nanoparticelle di TiO 2)
- Pietre per pavimentazione autopulenti
o per la rimozione di odori:
- Piastrelle per bagno
- Deodoranti per macchine

Un problema ancora non risolto e l’avvelenamento e la durata del catalizzatore.

Tratto da PROCESSI INDUSTRIALI ECOSOSTENIBILI di Laura Marongiu
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