دانلود مقالات ISI درباره فوتوکاتالیست + ترجمه فارسی

فتوکاتالیست (Photocatalyst) به کاتالیزورهایی گفته می‌شود که در حضور نور فعال می‌شوند. در واقع کاتالیزور‌های نوری در اثر تابش نور از طریق کاهش انرژی فعال‌سازی (Activation Energy) واکنش، منجر به بروز یا سرعت بخشیدن به واکنش‌های شیمیایی می‌شوند؛ در حالی‌که خود بدون تغییر باقی می‌مانند. عملکرد کاتالیزور‌های نوری بدین طریق است که پس از جذب نور (معمولا اشعه‌ فرابنفش)، الکترون‌های آن‌ها برانگیخته شده و از مدار خود جدا می‌شوند و درنتیجه حفره‌ای برجا می‌ماند که خاصیت اکسیدکنندگی بسیار بالایی دارد، در عین حال الکترون نیز خاصیت احیاکنندگی قوی دارد. جفت‌های الکترون-حفره ایجاد شده با مولکول‌های موجود در سطح ذرات واکنش می‌دهند و نتایج مورد نظر حاصل می‌شود. فتوکاتالیست‌ها معمولاً اکسیدهای جامد نیمه‌رسانا هستند که با جذب فتون‌ها یک جفت الکترون-حفره در آنها ایجاد می‌شود. این الکترون-حفره می‌توانند با مولکول‌های موجود در سطح ذرات واکنش دهند. از جمله کاربردهای فتوکاتالیست‌ها میتوان به استفاده از آنها در تصفیه آب، تصفیه آلاینده‌ها از هوا، شیشه‌های خودتمیزشونده، تجزیهٔ مولکول‌های آلی و. . . اشاره کرد. فوتوکاتالیست ها به عنوان خود تمیز شونده علاوه بر انعطاف پذیری بالا در از بین بردن انواع باکتری ها و آلاینده های مختلف از لحظ اقتصادی نیز در مقایسه با سایر روش ها صرفه دارند. استفاده از فوتوکاتالیست‌های فعال در نور خورشید، به‌ویژه در کشورهای در حال توسعه، در حال تبدیل شدن به فناوری اصلی در تصفیه آب است و هم‌اکنون اولین پروژه‌های آزمایشی در حال اجرا هستند. سامانه‌های فوتوکاتالیستی مکمل روش‌های موجود در حذف آلودگی‌های آب هستند. چنین سامانه‌هایی به‌صورت تجاری موجودند (به‌عنوان مثال، برای گندزدایی در استخرهای شنا). این گزارش به بررسی رابطه اقتصادی و اجتماعی بهره‌گیری از فوتوکاتالیست نانویی می‌پردازد و اطلاعات ضروری درباره این فناوری و چالش‌های پیش رو را ارائه می‌کند. هزینه کمتر، واکنش‌های سریع‌تر و شرایط واکنش ملایم‌تر از جمله مهم‌ترین مزایای استفاده از کاتالیزورهای نوری نسبت به سایر کاتالیزورهاست. از جمله مزایای مهم دیگر این کاتالیزورها می‌توان به این ویژگی اشاره کرد که با استفاده از این کاتالیزورها، طیف وسیعی از آلودگی‌های محیط‌زیستی آلی، به کربن دی‌اکسید و آب تبدیل می‌شود. کاتالیزورهای نوری، انرژی را از طول موج خاصی از نور دریافت کرده و باعث انجام واکنش می‌شوند. معرفی این کاتالیزورها منجر به ارایه روش‌‌های دوست‌دار محیط زیست برای بسیاری از مشکلات موجود در جوامع امروزی شده است. به‌دلیل صنعتی بودن اکثر کشورها، از میان کاربردهای گوناگون کاتالیزروهای نوری، حذف آلاینده‌ها از آب و هوا بسیار مهم است؛ چراکه کم هزینه و ایمن است و هیچ محصول جانبی و پسماندی به‌جا نمی‌گذارد. با توجه به کاهش منابع سوخت‌های فسیلی، تهیه سوخت‌های شیمیایی مانند هیدرو‌ژن که از آب‌کافت آب توسط کاتالیزورهای نوری قابل تهیه هستند، بسیار مطلوب است. بهبود عملکرد کاتالیزور نوری به شدت به فناوری نانو وابسته است. نانوکاتالیزورهای نوری خواص کاتالیزوری نوری و استفاده‌های تجاری بهتری دارند و پژوهشگران در جستجوی روش‌های جدیدی برای تهیه نانوکاتالیزورهای نوری جامدی هستند که به‌طور مؤثر بتوانند انرژی خورشید را به انرژی شیمیایی تبدیل کنند.