Últimos avances en fotocatálisis

Los fotocatalizadores fueron descubiertos en 1967 por el profesor Akira Fujishima, en aquel momento estudiante de posgrado en la Universidad de Tokio. En un experimento, se irradió con luz un monocristal de óxido de titanio colocado en agua y se descubrió que el agua se descomponía en oxígeno e hidrógeno. Este efecto se conoce como "efecto Honda-Fujishima", que combina los nombres del profesor Fujishima y su entonces mentor, Kenichi Bendo, presidente del Instituto Tecnológico de Tokio.

Debido a que el poder de la luz promueve la reacción de descomposición oxidativa, el óxido de titanio en este fenómeno fue posteriormente llamado fotocatalizador. Este fenómeno equivale a convertir la energía luminosa en energía química. En aquel momento, en el contexto de la crisis del petróleo, el mundo esperaba encontrar nuevas fuentes de energía, por lo que esta tecnología llamó la atención como un método histórico para extraer hidrógeno del agua. Sin embargo, es difícil extraer una gran cantidad de hidrógeno en un corto período de tiempo y no se puede utilizar para el desarrollo de nuevas fuentes de energía, por lo que la sensación se enfrió rápidamente.

El primer simposio internacional sobre fotocatalizadores de dióxido de titanio se celebró en Canadá en 1992. Las instituciones de investigación japonesas han publicado muchas ideas nuevas sobre fotocatalizadores y han propuesto resultados de investigaciones aplicados a la purificación de óxido de nitrógeno. Por lo tanto, el número de patentes relacionadas con el dióxido de titanio también es el mayor. Otras tecnologías de conexión de catalizadores cubren el proceso de preparación del catalizador, la estructura del catalizador, el soporte del catalizador, el método de fijación del catalizador, las pruebas de rendimiento del catalizador, etc. Aprovechando esta oportunidad, la investigación sobre la aplicación de fotocatalizadores en campos antibacterianos, antiincrustantes, purificación del aire y otros campos ha aumentado dramáticamente. Desde 1971 hasta junio de 2000, se presentaron un total de 10.717 patentes relacionadas con fotocatalizadores. La amplia aplicación del fotocatalizador TiO2 de dióxido de titanio brindará a las personas un ambiente limpio y un cuerpo sano.

La longitud de un objeto es de 10 -6 metros, lo que se llama micrómetro (micrómetro; Mm), y de 10 -9 metros se llama nanómetro (Nano; nm). Poco a poco irán entrando diversos materiales aplicados. la era de los nanómetros de los micrómetros. Los nanomateriales están compuestos de partículas con un tamaño de partícula de 1 a 100 nm. El tamaño de las partículas es extremadamente fino y el área de superficie específica es grande. A medida que el tamaño de las partículas disminuye, el porcentaje de átomos en la superficie aumenta. El fenómeno de la alta energía superficial se debe a la coordinación incompleta de una gran cantidad de átomos en la superficie. La relación entre la energía superficial y la energía total aumenta considerablemente, lo que hace que los nanomateriales tengan las características de adsorción, absorción de luz y cambio de punto de fusión. Utilizando la tecnología y las características de las partículas nanoultrafinas, se desarrolló el material en sí, que no participa en la reacción en absoluto, pero puede promover y aumentar la energía de la reacción. Aplicar tecnología catalítica que catalice reacciones objetivo de limpieza ambiental, acelerando sustancias nocivas o tóxicas en sustancias estables e inofensivas, logrando así efectos de protección ambiental.

El fotocatalizador de nanodióxido de titanio es una sustancia que puede promover reacciones químicas sin cambiar bajo la irradiación de la luz, al igual que la clorofila en la fotosíntesis de las plantas. El fotocatalizador TiO2_2 puede producir manchas de aceite antibacterianas, desodorizantes y en descomposición, previniendo el moho y las algas y purificando el aire bajo la irradiación de la luz solar o lámparas fluorescentes de interior.