Sự khác biệt chính giữa xúc tác quang và xúc tác điện là trong quá trình xúc tác quang, quá trình xử lý phản ứng xúc tác bị chi phối bởi chất mang điện cảm ứng, trong khi trong quá trình điện phân, quá trình xử lý phản ứng xúc tác bị chi phối bởi chất mang điện cảm ứng bên ngoài.
Quang xúc tác là một phản ứng hóa học quang hoạt xảy ra khi cơ chế gốc tự do được bắt đầu với sự tiếp xúc giữa hợp chất và các photon có đủ mức năng lượng. Mặt khác, xúc tác điện là một loại xúc tác dị thể của các phản ứng điện hóa xảy ra ở mặt phân cách điện cực-chất điện phân.
Quang xúc tác là gì?
Quang xúc tác là một phản ứng hóa học quang hoạt xảy ra khi cơ chế gốc tự do được bắt đầu với sự tiếp xúc giữa hợp chất và các photon có đủ mức năng lượng. Nó là một loại phản ứng tăng tốc của phản ứng quang khi có mặt chất xúc tác. Trong quá trình quang phân có xúc tác, ánh sáng được hấp thụ bởi một chất nền bị hấp phụ. Có một loại khác được gọi là xúc tác quang tạo. Đó là hoạt động quang xúc tác phụ thuộc vào khả năng của chất xúc tác để tạo ra một số cặp electron-lỗ trống. Các cặp này có thể tạo ra các gốc tự do như gốc hydroxyl có khả năng trải qua các phản ứng thứ cấp. Ứng dụng thực tế đầu tiên của quá trình này là sự phát hiện ra quá trình điện phân nước với sự hiện diện của titanium dioxide.
Hình 01: Sử dụng xúc tác quang
Có hai loại xúc tác quang chính: xúc tác quang đồng nhất và không đồng nhất. Trong xúc tác quang đồng nhất, chất phản ứng và chất xúc tác quang tồn tại trong cùng một pha. Các ví dụ phổ biến nhất của loại phản ứng này bao gồm hệ thống ôzôn và quang Fenton. Ngược lại, trong xúc tác quang không đồng nhất, các chất phản ứng và chất xúc tác quang tồn tại ở các pha khác nhau. Một số ví dụ phổ biến của loại phản ứng này bao gồm quá trình oxy hóa nhẹ hoặc toàn phần, khử hydro, phản ứng chuyển hydro, v.v.
Electrocatallysis là gì?
Quá trình xúc tác điện có thể được mô tả là sự xúc tác không đồng nhất của các phản ứng điện hóa xảy ra ở mặt phân cách điện cực-chất điện phân. Trong quá trình này, điện cực đóng vai trò của cả chất nhận điện tử và chất xúc tác.
Hình 02: Sử dụng Cathode bạch kim để đo độ ổn định của chất xúc tác điện
Chất xúc tác điện là một loại chất xúc tác có thể tham gia phản ứng điện hóa. Những chất này là những dạng chất xúc tác cụ thể có khả năng hoạt động ở bề mặt điện cực. Thông thường, chất xúc tác điện là không đồng nhất, ví dụ: điện cực platized. Cũng có các chất xúc tác điện đồng nhất. Chúng có thể hòa tan và chúng có thể hỗ trợ việc chuyển các electron giữa điện cực và chất phản ứng. Chúng cũng có thể tạo điều kiện cho một quá trình chuyển đổi hóa học trung gian mà chúng ta có thể mô tả bằng một nửa phản ứng tổng thể.
Sự khác biệt giữa xúc tác quang và xúc tác điện là gì?
Quang xúc tác là một phản ứng hóa học quang hoạt xảy ra khi cơ chế gốc tự do bắt đầu với sự tiếp xúc giữa hợp chất và các photon có đủ mức năng lượng. Mặt khác, xúc tác điện là một loại xúc tác dị thể của các phản ứng điện hóa xảy ra ở mặt phân cách điện cực-chất điện phân. Sự khác biệt cơ bản giữa xúc tác quang và xúc tác điện là quá trình xử lý phản ứng xúc tác trong xúc tác quang bị chi phối bởi chất mang điện cảm ứng, trong khi quá trình phản ứng xúc tác trong điện phân bị chi phối bởi chất mang điện cảm ứng bên ngoài. Hơn nữa, xúc tác quang sử dụng các chất xúc tác quang như oxit kẽm, kẽm sulfua, cadmium sulfua và stronti peroxit trong khi xúc tác điện sử dụng ống nano cacbon và vật liệu dựa trên graphene, khung kim loại-hữu cơ, v.v.
Infographic dưới đây trình bày sự khác biệt giữa xúc tác quang và xúc tác điện ở dạng bảng để so sánh song song.
Tóm tắt - Xúc tác quang so với Điện phân
Xúc tác quang và xúc tác điện là quá trình phân tích quan trọng trong hóa học. Sự khác biệt chính giữa xúc tác quang và xúc tác điện là trong quá trình xúc tác quang, quá trình xử lý phản ứng xúc tác bị chi phối bởi chất mang điện cảm ứng, trong khi trong quá trình điện phân, quá trình xử lý phản ứng xúc tác bị chi phối bởi chất mang điện cảm ứng bên ngoài.
