Las clasificaciones de los nanomateriales fotocatalizadores

Los catalizadores se utilizan ampliamente en todos los ámbitos de la vida en todo el mundo, y la investigación teórica sobre catalizadores tiene un gran desarrollo en energía limpia, protección ambiental y otros aspectos. Entre ellos, el material fotocatalítico se refiere al material catalizador semiconductor necesario para que se produzca la reacción química en condiciones de luz. La tecnología fotocatalítica se ha convertido en una tecnología ideal para el control de la contaminación ambiental debido a sus propiedades únicas que pueden usar directamente la luz solar a temperatura ambiente para mineralizar completamente varios contaminantes orgánicos sin contaminación secundaria. En los últimos años, investigadores de muchas disciplinas de mi país se han sumado al campo de la investigación en fotocatálisis, convirtiéndolo en un campo más activo y en rápido desarrollo. Al mismo tiempo, tLos campos de protección ambiental y nuevas energías se han  desarrollado rápidamente en los últimos años, y los materiales fotocatalizadores tienen una gran  demanda en el mercado.

Entonces, ¿cuáles son los tipos de materiales fotocatalizadores?

1. Materiales nano fotocatalíticos con metales preciosos, grafeno y nanotubos de carbono soportados en la superficie, como nano óxidos TiO2, Fe2O3, WOx, Al2O3, CuO, NiO, ZnO y otros metales preciosos cargados en la superficie;

2. Fotocatalizadores de nano semiconductores acoplados a la superficie, como CdS-ZnO, CdS-SnO, CdS-TiO2, CdSe-Tioz, SnO-TiO2, etc.;

3. Fotocatalizadores compuestos por estructuras de óxido de perovskita como BaTiO3, SrTiO3, LaFeO3, etc.;

4. Fotocatalizadores soportados sobre  soporte adsorbente ,  como TiO2 y ZnO en la superficie de soportes adsorbentes (como sílice, zeolita, alúmina, carbón activado);

5. Nano óxidos metálicos como Ti O 2, Fe2O3, WO3, SnO2, CuO, Al2O3, ZnO, etc.

El trióxido de nano tungsteno (WO3)  tiene una gran capacidad para absorber ondas electromagnéticas, se puede utilizar como un excelente material absorbente de energía solar y material invisible, y tiene buena estabilidad. La nanopartícula de trióxido de tungsteno tiene una gran superficie específica, un efecto de superficie significativo y tiene un rendimiento catalítico especial. Como compuesto de metal de transición, el nanoóxido de tungsteno (WO3)  es un semiconductor de tipo n de banda ancha ancha y un material sensible al potencial.

La base teórica para usar nanopartículas semiconductoras como fotocatalizadores es que: por un lado, el efecto del tamaño cuántico ampliará la brecha de energía del semiconductor, el potencial de la banda de conducción se vuelve más negativo y el potencial de la banda de valencia se vuelve más positivo. Esto le permite obtener una capacidad redox más fuerte; por otro lado, la superficie específica de las nanopartículas es mucho mayor que la de los materiales convencionales . TEl área de superficie de un nanomaterial del tamaño de un grano de arroz es equivalente al tamaño de un campo de fútbol. Los nanomateriales tienen una gran capacidad para adsorber contaminantes, lo que es muy beneficioso para mejorar la velocidad de la reacción catalítica; además, cuanto menor sea el tamaño de partícula, menor será la probabilidad de recombinación de electrones y huecos, y mejor será el efecto de separación de carga, lo que resultará en una mejora de la actividad catalítica.