Ta vanliga aldehyder och alkoholer som exempel, deras reaktionsmekanism i fotokatalysatorfilternät är följande:
Adsorptionssteg: Luktmolekyler adsorberas först på ytan av fotokatalysatorn för att bilda ett adsorberat tillstånd. Denna process är en viktig faktor som påverkar reaktionens effektivitet. Ju mer adsorberade ämnen, desto effektivare är reaktionen.
Oxidationsreaktion:
Aldehyder (som acetaldehyd) kan reagera med aktiva syreämnen (som OH) för att generera syror eller andra mellanprodukter. Ytterligare oxidationsreaktioner omvandlar syror till koldioxid och vatten, vilket i slutändan frigör energi.
Reaktion av alkoholer:
Alkoholer (såsom etanol) genomgår dehydreringsreaktioner under inverkan av fotokatalysatorer för att generera aldehyder, som bryts ytterligare ned genom de ovan nämnda aldehydreaktionsvägarna.
Komplext reaktionsnätverk:
I praktiska tillämpningar är luktmolekyler ofta sammansatta av flera föreningar, och reaktionsprocessen är relativt komplex. Fotokatalysatorer kan effektivt bryta ned flera luktkällor genom olika oxidationsvägar, vilket bildar ett komplext reaktionsnätverk.
Effektiviteten av fotokatalytiska reaktioner påverkas av en mängd olika faktorer, inklusive:
Ljusintensitet: Ljuskällans intensitet påverkar direkt graden av elektronexcitation, vilket i sin tur påverkar reaktionshastigheten. Högre ljusintensitet förbättrar i allmänhet reaktionseffektiviteten.
Fotokatalysatoregenskaper: Den specifika ytarean, kristallfasen och antalet aktiva platser för fotokatalysatorn har alla en viktig inverkan på dess katalytiska prestanda. Fotokatalysatorer i nanoskala har i allmänhet en större specifik yta och kan mer effektivt komma i kontakt med luktmolekyler.
Temperatur och luftfuktighet: Ökad temperatur bidrar i allmänhet till att öka reaktionshastigheten, men för hög temperatur kan göra att fotokatalysatorn inaktiveras. När luftfuktigheten är måttlig kan fukt främja genereringen av aktiva syrearter, men för hög luftfuktighet kan hämma reaktionen.
Luktkomponentkoncentration: Olika koncentrationer av luktmolekyler har olika effekter på reaktionshastigheten. En för hög koncentration kan orsaka mättnad av fotokatalysatorn och därigenom minska reaktionseffektiviteten.
