Les classifications des nanomatériaux photocatalyseurs

Les catalyseurs sont largement utilisés dans tous les domaines de la vie partout dans le monde, et la recherche théorique sur les catalyseurs connaît un grand développement dans les domaines de l'énergie propre, de la protection de l'environnement et d'autres aspects. Parmi eux, le matériau photocatalytique fait référence au matériau catalyseur semi-conducteur nécessaire pour que la réaction chimique se produise dans des conditions de lumière. La technologie photocatalytique est devenue une technologie idéale de contrôle de la pollution environnementale en raison de ses propriétés uniques qui peuvent utiliser directement la lumière du soleil à température ambiante pour minéraliser complètement divers polluants organiques sans pollution secondaire. Ces dernières années, des chercheurs de nombreuses disciplines de mon pays ont rejoint le domaine de la recherche en photocatalyse, ce qui en fait un domaine plus actif et se développe rapidement. En même temps, tes domaines de la protection de l'environnement et des nouvelles énergies se sont  développés rapidement ces dernières années, et les matériaux photocatalyseurs font l'objet d' une énorme  demande sur le marché.

Quels sont donc les types de matériaux photocatalyseurs ?

1. Nano matériaux photocatalytiques avec des métaux précieux, du graphène et des nanotubes de carbone supportés sur la surface, tels que les nano oxydes TiO2, Fe2O3, WOx, Al2O3, CuO, NiO, ZnO et d'autres métaux précieux chargés en surface ;

2. Photocatalyseurs à nano-semi-conducteurs couplés en surface, tels que CdS-ZnO, CdS-SnO, CdS-TiO2, CdSe-Tioz, SnO-TiO2, etc. ;

3. Photocatalyseurs composés de structures d'oxyde de pérovskite telles que BaTiO3, SrTiO3, LaFeO3, etc. ;

4. Photocatalyseurs supportés sur  support adsorbant ,  tels que TiO2 et ZnO à la surface de supports adsorbants (tels que silice, zéolithe, alumine, charbon actif) ;

5. Nano oxydes métalliques tels que Ti O 2, Fe2O3, WO3, SnO2, CuO, Al2O3, ZnO, etc.

Le nano trioxyde de tungstène (WO3)  a une forte capacité à absorber les ondes électromagnétiques, peut être utilisé comme un excellent matériau absorbant l'énergie solaire et un matériau invisible, et a une bonne stabilité. La nanoparticule de trioxyde de tungstène a une grande surface spécifique, un effet de surface important et possède cette performance catalytique particulière. En tant que composé de métal de transition, le nano oxyde de tungstène (WO3)  est un semi-conducteur de type n à large bande interdite et un matériau potentiellement sensible.

La base théorique de l'utilisation de nanoparticules semi-conductrices comme photocatalyseurs est la suivante : d'une part, l'effet de taille quantique élargira l'écart d'énergie du semi-conducteur, le potentiel de la bande de conduction devient plus négatif et le potentiel de la bande de valence devient plus positif. Cela lui permet d'obtenir une capacité redox plus forte; d'autre part, la surface spécifique des nanoparticules est beaucoup plus importante que celle des matériaux conventionnels . Ja surface d'un nanomatériau de la taille d'un grain de riz équivaut à la taille d'un terrain de football. Les nanomatériaux ont une forte capacité à adsorber les polluants, ce qui est très bénéfique pour améliorer la vitesse de la réaction catalytique ; de plus, plus la taille des particules est petite, plus la probabilité de recombinaison des électrons et des trous est faible, et meilleur est l'effet de séparation de charge, ce qui entraîne une amélioration de l'activité catalytique.