Luați ca exemple aldehide și alcooli obișnuiți, mecanismul lor de reacție în plasă de filtru fotocatalizator este după cum urmează:
Etapa de adsorbție: moleculele de miros sunt mai întâi adsorbite pe suprafața fotocatalizatorului pentru a forma o stare de adsorbție. Acest proces este un factor important care afectează eficiența reacției. Cu cât sunt mai multe substanțe adsorbite, cu atât reacția este mai eficientă.
Reacția de oxidare:
Aldehidele (cum ar fi acetaldehida) pot reacționa cu speciile active de oxigen (cum ar fi OH) pentru a genera acizi sau alți intermediari. Reacțiile de oxidare ulterioare transformă acizii în dioxid de carbon și apă, eliberând în cele din urmă energie.
Reacția alcoolilor:
Alcoolii (cum ar fi etanolul) suferă reacții de dehidrogenare sub acțiunea fotocatalizatorilor pentru a genera aldehide, care sunt degradate în continuare prin căile de reacție ale aldehidelor menționate mai sus.
Rețea complexă de reacție:
În aplicațiile practice, moleculele de miros sunt adesea compuse din mai mulți compuși, iar procesul de reacție este relativ complex. Fotocatalizatorii pot degrada în mod eficient mai multe surse de miros prin diferite căi de oxidare, formând o rețea de reacție complexă.
Eficiența reacțiilor fotocatalitice este afectată de o varietate de factori, inclusiv:
Intensitatea luminii: intensitatea sursei de lumină afectează direct gradul de excitație a electronilor, care la rândul său afectează viteza de reacție. Intensitatea luminii mai mare îmbunătățește în general eficiența reacției.
Proprietățile fotocatalizatorului: suprafața specifică, faza cristalină și numărul de situsuri active ale fotocatalizatorului au toate un impact important asupra performanței sale catalitice. Fotocatalizatorii la scară nanometrică au în general o suprafață specifică mai mare și pot contacta mai eficient moleculele de miros.
Temperatura și umiditatea: Creșterea temperaturii ajută, în general, la creșterea vitezei de reacție, dar o temperatură prea ridicată poate determina inactivarea fotocatalizatorului. Când umiditatea este moderată, umiditatea poate promova generarea de specii active de oxigen, dar o umiditate prea mare poate inhiba reacția.
Concentrația componentelor de miros: diferitele concentrații de molecule de miros au efecte diferite asupra vitezei de reacție. O concentrație prea mare poate provoca saturarea fotocatalizatorului, reducând astfel eficiența reacției.
