Tag almindelige aldehyder og alkoholer som eksempler, deres reaktionsmekanisme i fotokatalysator filternet er som følger:
Adsorptionstrin: Lugtmolekyler adsorberes først på overfladen af fotokatalysator for at danne en adsorberet tilstand. Denne proces er en vigtig faktor, der påvirker reaktionens effektivitet. Jo mere adsorberede stoffer, jo mere effektiv er reaktionen.
Oxidationsreaktion:
Aldehyder (såsom acetaldehyd) kan reagere med aktive oxygenarter (såsom OH) for at generere syrer eller andre mellemprodukter. Yderligere oxidationsreaktioner omdanner syrer til kuldioxid og vand, hvilket i sidste ende frigiver energi.
Reaktion af alkoholer:
Alkoholer (såsom ethanol) gennemgår dehydrogeneringsreaktioner under påvirkning af fotokatalysatorer for at generere aldehyder, som nedbrydes yderligere gennem de ovennævnte aldehydreaktionsveje.
Kompleks reaktionsnetværk:
I praktiske anvendelser er lugtmolekyler ofte sammensat af flere forbindelser, og reaktionsprocessen er relativt kompleks. Fotokatalysatorer kan effektivt nedbryde flere lugtkilder gennem forskellige oxidationsveje, hvilket danner et komplekst reaktionsnetværk.
Effektiviteten af fotokatalytiske reaktioner påvirkes af en række faktorer, herunder:
Lysintensitet: Lyskildens intensitet påvirker direkte graden af elektronexcitation, som igen påvirker reaktionshastigheden. Højere lysintensitet forbedrer generelt reaktionseffektiviteten.
Fotokatalysatoregenskaber: Det specifikke overfladeareal, krystalfasen og antallet af aktive steder af fotokatalysatoren har alle en vigtig indflydelse på dens katalytiske ydeevne. Nanoskala fotokatalysatorer har generelt et større specifikt overfladeareal og kan mere effektivt kontakte lugtmolekyler.
Temperatur og luftfugtighed: Øget temperatur hjælper generelt med at øge reaktionshastigheden, men for høj temperatur kan få fotokatalysatoren til at inaktivere. Når fugtigheden er moderat, kan fugt fremme dannelsen af aktive iltarter, men for høj luftfugtighed kan hæmme reaktionen.
Lugtkomponentkoncentration: Forskellige koncentrationer af lugtmolekyler har forskellige effekter på reaktionshastigheden. For høj en koncentration kan forårsage mætning af fotokatalysatoren og derved reducere reaktionseffektiviteten.
