Tomemos aldeídos e álcoois comuns como exemplos, seu mecanismo de reação em malha de filtro fotocatalisador é o seguinte:
Estágio de adsorção: As moléculas de odor são primeiro adsorvidas na superfície do fotocatalisador para formar um estado adsorvido. Este processo é um fator importante que afeta a eficiência da reação. Quanto mais substâncias forem adsorvidas, mais eficaz será a reação.
Reação de oxidação:
Aldeídos (como o acetaldeído) podem reagir com espécies ativas de oxigênio (como OH) para gerar ácidos ou outros intermediários. Outras reações de oxidação convertem ácidos em dióxido de carbono e água, liberando energia.
Reação de álcoois:
Álcoois (como o etanol) sofrem reações de desidrogenação sob a ação de fotocatalisadores para gerar aldeídos, que são posteriormente degradados através das vias de reação de aldeído mencionadas acima.
Rede de reação complexa:
Em aplicações práticas, as moléculas de odor são frequentemente compostas por múltiplos compostos e o processo de reação é relativamente complexo. Os fotocatalisadores podem efetivamente degradar múltiplas fontes de odor através de diferentes vias de oxidação, formando uma rede de reação complexa.
A eficiência das reações fotocatalíticas é afetada por vários fatores, incluindo:
Intensidade da luz: A intensidade da fonte de luz afeta diretamente o grau de excitação dos elétrons, que por sua vez afeta a taxa de reação. Maior intensidade de luz geralmente melhora a eficiência da reação.
Propriedades do fotocatalisador: A área superficial específica, a fase cristalina e o número de sítios ativos do fotocatalisador têm um impacto importante em seu desempenho catalítico. Os fotocatalisadores em nanoescala geralmente têm uma área de superfície específica maior e podem entrar em contato com moléculas de odor de maneira mais eficaz.
Temperatura e umidade: O aumento da temperatura geralmente ajuda a aumentar a taxa de reação, mas uma temperatura muito alta pode causar a inativação do fotocatalisador. Quando a umidade é moderada, a umidade pode promover a geração de espécies ativas de oxigênio, mas uma umidade muito alta pode inibir a reação.
Concentração de componentes de odor: Diferentes concentrações de moléculas de odor têm efeitos diferentes na taxa de reação. Uma concentração muito alta pode causar a saturação do fotocatalisador, reduzindo assim a eficiência da reação.
