फोटोकैटलिसिस और इलेक्ट्रोकैटलिसिस के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि फोटोकैटलिसिस के दौरान, फोटोइंडिनेटेड इलेक्ट्रिक कैरियर्स में कैटेलिटिक रिएक्शन प्रोसेसिंग का बोलबाला होता है, जबकि इलेक्ट्रोकैटलिसिस के दौरान, कैटेलिटिक रिएक्शन प्रोसेसिंग में बाहरी सर्किट-प्रेरित कैरियर्स का वर्चस्व होता है।
Photocatalysis एक फोटो-सक्रिय रासायनिक प्रतिक्रिया है जो तब होती है जब मुक्त कण तंत्र को यौगिक और फोटॉन के बीच संपर्क के साथ शुरू किया जाता है जिसमें पर्याप्त ऊर्जा स्तर होते हैं। दूसरी ओर, इलेक्ट्रोकैटलिसिस, इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रियाओं का एक प्रकार का विषम उत्प्रेरण है जो इलेक्ट्रोड-इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस में होता है।
फोटोकैटलिसिस क्या है?
Photocatalysis एक फोटो-सक्रिय रासायनिक प्रतिक्रिया है जो तब होती है जब मुक्त कण तंत्र को यौगिक और फोटॉन के बीच संपर्क के साथ शुरू किया जाता है जिसमें पर्याप्त ऊर्जा स्तर होते हैं। यह एक उत्प्रेरक की उपस्थिति में एक फोटोरिएक्शन की त्वरण प्रतिक्रिया का एक प्रकार है। उत्प्रेरित फोटोलिसिस में, प्रकाश एक सोखना सब्सट्रेट द्वारा अवशोषित किया जाता है। एक अन्य प्रकार है जिसे फोटोजेनरेटेड कटैलिसीस के रूप में जाना जाता है। यह फोटोकैटलिटिक गतिविधि है जो कुछ इलेक्ट्रॉन-छेद जोड़े बनाने के लिए उत्प्रेरक की क्षमता पर निर्भर करती है। ये जोड़े हाइड्रॉक्सिल रेडिकल जैसे मुक्त कण उत्पन्न कर सकते हैं जो माध्यमिक प्रतिक्रियाओं से गुजरने में सक्षम हैं। इस प्रक्रिया का पहला व्यावहारिक अनुप्रयोग टाइटेनियम डाइऑक्साइड की उपस्थिति में जल इलेक्ट्रोलिसिस की खोज थी।
चित्र 01: फोटोकैटलिसिस का उपयोग
दो प्रमुख प्रकार के फोटोकैटलिसिस हैं: समरूप और विषम फोटोकैटलिसिस। समरूप फोटोकैटलिसिस में, एक ही चरण में अभिकारक और प्रकाश उत्प्रेरक मौजूद होते हैं। इस प्रकार की प्रतिक्रिया के सबसे आम उदाहरणों में ओजोन और फोटो-फेंटन सिस्टम शामिल हैं। इसके विपरीत, विषम प्रकाश उत्प्रेरण में, अभिकारक और प्रकाश उत्प्रेरक विभिन्न चरणों में मौजूद होते हैं। इस प्रकार की प्रतिक्रिया के कुछ सामान्य उदाहरणों में हल्के या कुल ऑक्सीकरण, डिहाइड्रोजनीकरण, हाइड्रोजन स्थानांतरण प्रतिक्रियाएं आदि शामिल हैं।
इलेक्ट्रोकैटलिसिस क्या है?
इलेक्ट्रोकैटलिसिस को इलेक्ट्रोड-इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस में होने वाली इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रियाओं के विषम उत्प्रेरण के रूप में वर्णित किया जा सकता है। इस प्रक्रिया में, इलेक्ट्रॉन दाता-स्वीकर्ता और उत्प्रेरक दोनों की भूमिका इलेक्ट्रोड द्वारा निभाई जाती है।
चित्र 02: इलेक्ट्रोकैटलिस्ट की स्थिरता को मापने के लिए प्लेटिनम कैथोड का उपयोग करना
एक विद्युत उत्प्रेरक एक प्रकार का उत्प्रेरक पदार्थ है जो विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग ले सकता है। ये पदार्थ उत्प्रेरक के विशिष्ट रूप हैं जो इलेक्ट्रोड सतह पर कार्य करने में सक्षम हैं। आमतौर पर, एक विद्युत उत्प्रेरक विषमांगी होता है, उदा। प्लेटिनाइज्ड इलेक्ट्रोड। समरूप विद्युत उत्प्रेरक भी हैं। ये घुलनशील हैं, और ये इलेक्ट्रोड और अभिकारकों के बीच इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण में सहायता कर सकते हैं। वे एक मध्यवर्ती रासायनिक परिवर्तन की सुविधा भी दे सकते हैं जिसे हम समग्र अर्ध-प्रतिक्रिया द्वारा वर्णित कर सकते हैं।
फोटोकैटलिसिस और इलेक्ट्रोकैटलिसिस में क्या अंतर है?
Photocatalysis एक फोटो-सक्रिय रासायनिक प्रतिक्रिया है जो तब होती है जब मुक्त कण तंत्र पर्याप्त ऊर्जा स्तर वाले यौगिक और फोटॉन के बीच संपर्क के साथ शुरू होता है।दूसरी ओर, इलेक्ट्रोकैटलिसिस, इलेक्ट्रोड-इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस में होने वाली विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाओं का एक प्रकार का विषम उत्प्रेरण है। फोटोकैटलिसिस और इलेक्ट्रोकैटलिसिस के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि फोटोकैटलिसिस में कैटेलिटिक रिएक्शन प्रोसेसिंग में फोटोइंड्रेटेड इलेक्ट्रिक कैरियर्स का प्रभुत्व होता है, जबकि इलेक्ट्रोलिसिस में कैटेलिटिक रिएक्शन प्रोसेसिंग में बाहरी सर्किट-प्रेरित कैरियर्स का बोलबाला होता है। इसके अलावा, फोटोकैटलिसिस जिंक ऑक्साइड, जिंक सल्फाइड, कैडमियम सल्फाइड और स्ट्रोंटियम पेरोक्साइड जैसे फोटोकैटलिस्ट का उपयोग करता है जबकि इलेक्ट्रोकैटलिसिस कार्बन नैनोट्यूब और ग्राफीन-आधारित सामग्री, धातु-कार्बनिक ढांचे आदि का उपयोग करता है।
नीचे दिया गया इन्फोग्राफिक फोटोकैटलिसिस और इलेक्ट्रोकैटलिसिस के बीच अंतर को सारणीबद्ध रूप में साथ-साथ तुलना के लिए प्रस्तुत करता है।
सारांश - फोटोकैटलिसिस बनाम इलेक्ट्रोकैटलिसिस
रसायन विज्ञान में फोटोकैटलिसिस और इलेक्ट्रोकैटलिसिस महत्वपूर्ण विश्लेषणात्मक प्रक्रियाएं हैं। फोटोकैटलिसिस और इलेक्ट्रोकैटलिसिस के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि फोटोकैटलिसिस के दौरान, फोटोइंड्रेटेड इलेक्ट्रिक कैरियर्स में कैटेलिटिक रिएक्शन प्रोसेसिंग का प्रभुत्व होता है, जबकि इलेक्ट्रोकैटलिसिस के दौरान, कैटेलिटिक रिएक्शन प्रोसेसिंग में बाहरी सर्किट-प्रेरित कैरियर्स का प्रभुत्व होता है।
