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Video 1: Fotocatálisis Bienvenido de nuevo a la serie de conferencias en aplicación de la nanotecnología en la agricultura. Por lo que hoy estamos hablando de uno de los estudios de caso en el último par de clases de óxido de titaniumdi, ya hemos visto que tiene aplicaciones agrícolas, ahora usted está observando que el material del mismo está teniendo aplicaciones en diversas áreas, incluyendo la electrónica, foto electroquímica, la división del agua en una foto electroquímica celular en virtud de la cual se puede utilizar para la purificación del agua. propertyporque cuando para excitado su hidrofilicidad se vuelve maravillosa puede autolimpiarse y la luz cae sobre ella. Así que podría ser utilizado como el material de revestimiento para vehículos y entonces observamos que esto puede ser utilizado como células solares desensibilizadas. Así que vamos a mirar poco ahora acerca de la electrónica que están involucrados en ella. Estaremos hablando de los procesos electrónicos ahora de dióxido de titanio foto catálisis, electrónica será un breve proceso electrónico de dióxido de titanio, catálisis de la foto. Ahora tenemos que hablar de esta catálisis de la foto es ampliamente utilizado para describir el proceso en que la aceleración de una reacción ocurre que hay una aceleración, por lo que hay una reacción y esta reacción se acelera cuando un material por lo general un semiconductor interactscon luz de suficiente energía de una cierta longitud de onda. Así que básicamente hay un semiconductor, este era su semiconductor, por lo que el semiconductor que interactúa con la luz de cierta longitud de onda o longitud de onda múltiple, está interactuando con la longitud de onda múltiple o específica, mientras que atrae con la luz, interactuar con la luz de la energía suficiente para producir las especies de oxígeno reactivo son ROS, por lo que este semiconductor está produciendo ROS oxígeno reactivo. Y todos ustedes están bien versados con ROS, hemos hablado de óxido de cerio de CeO2 con scavengerROS.Ahora estamos hablando de un material que genera ROS, que simplemente le da littlebit de visión general de este concepto, cuando se habla de ROS aquí, así que como le dije a ROSis una espada de doble filo, por un lado podría conducir a la inflamación y las enfermedades y otra mano en el propio cuerpo humano ROS podría ser utilizado por las células inmunes para luchar contra los microbios. Pero entonces hay otro aspecto de ROS, por lo que lo que hemos aprendido en biología es que podría tener un efecto perjudicial y o podría tener que podría tener negativo, podría tener positivo, pero en la sección de la industria ROD podría ser utilizado para destruir residuos orgánicos mortales. Ahora volviendo al mecanismo de lo que se está hablando que puede llevar a la transformación fotocatalítica de un contaminante. Por lo que este ROS es básicamente aquí se habla de que toda la eliminación de contaminantes aspectos de la misma, hay que tener en cuenta que durante la reacción catalítica de la foto al menos 2 incluso debe ocurrir, y esta parte es la extracción importante que necesita para 2 eventos que deben ocurrir simultáneamente para una producción exitosa de las especies de ROS a ocurrir. Qué son los eventos E1 y E2, para la producción exitosa de ROS que es reactivo Así que 2 eventos críticos implica donde el agua que es absorbida en el material tiene que getoxidizado y el evento 2 que voy a estar hablando ahora. Así que el primer evento que necesitaba suceder aquí es este es el evento 1 donde la agua viene y lo que está haciendo es que la oxidación del adsorbente disociativo H2O.Este es el adsorbente adsorbente H2O por los agujeros generados por la foto. Así que estos son los agujeros generados de la foto, por lo que estos agujeros generados de la foto exactamente la oxidación del agua y la segunda incluso implican la reducción de un receptor de electrones que es típicamente el oxígeno disuelto, la reducción de un aceptor electrónico y dentro de este caso es el oxígeno que es el oxígeno disuelto. Por lo que es el oxígeno disuelto por los electrones de la foto excitados. Esta reacción condujo a la formación de hidroxilo todo esto conduce a la formación de hidroxilo y superóxido de anión radical hidroxilo y superóxido, por lo que los aniones hidroxilo y superoxidados que es esencial es su especie reactiva de oxígeno, es claro que la catálisis de la foto implica la generación asistida de fotones de especies cataliticamente activas en lugar de la acción de la luz como un catalizador en una reacción. Por lo que esta parte es importante para entender es claro que cuando Usted habla de la foto catalysisimplica el asistente de fotones, todo esto es fotón asistido, por lo que la generación asistida por fotones de especies cataliticamente activas, por lo que está generando especies cataliticamente activas. Por lo que esta especie cataliticamente activa son básicamente fotones generar, así que en lugar de la acción de la luz como catalizador en una reacción. Así que esencialmente lo que hay que destacar es que la luz es sólo proporcionar suficiente energía debe darse cuenta de que la luz es sólo esa energía suave que se necesita. Así que usted tiene esta luz que viene en un material semiconductor y material semiconductor está expulsando un Así que la luz es sólo proporcionar esa asistencia, por lo que podría ser proporcionada por algo también, para que pueda ser calor también. Podría ser otra cosa también, pero los materiales de semiconductores significa que la pequeña cantidad de energía para asegurar que genera un electrón, por qué esto es importante si se mira y si se vuelve a cuando yo estaba hablando de la fotosíntesis exactamente lo mismo, es la luz visible que proporciona la energía para suceder y por qué es llamada fotosíntesis es eso. Esto es impulsado en términos de él es asistido por la luz. Y (10:47) podría ser cualquier fotosíntesis de la luz, es la vida que está ayudando a proporcionar la energía suficiente para la síntesis de las moléculas de carbohidrato exactamente igual se imaginan en el centro en lugar de clorofila que es la molécula de la naturaleza para la generalización de los electrones de la foto excitados. Así que estos son los electrones de la foto excitados. Ahora sólo equiparado con TiO2.Así que en otras palabras, la clorofila es también un material semiconductor. Y tiene cierta luz donde genera un electrón. Así que esta similitud que estoy tratando de dibujar y en resultado es bastante igual, soy que las especies de oxígeno reactivo son el electrón reactivo está fuera aquí, que el electrón wichis Ahora si el proceso de excitación de la foto inicial ocurre en una molécula adsorbente que interactúa con el estado de tierra del sustrato del catalizador. El proceso se conoce como reacción de la foto del catalizador, si por otro lado la excitación de las fotos iniciales tiene lugar en el sustrato del catalizador y el catalizador de la foto excitado que interactúa con la molécula adsorbente del estado del suelo. El proceso se llama reacción de la foto sensibilizada. Así que hay 2 concepto catalizar la reacción de la foto y la reacción de la foto sensibilizada. Estos son el concepto de 2 cuando hablamos de este tipo de materiales, catalizar la reacción de la foto, si por otro lado la excitación de la foto inicial tiene lugar en el sustrato del catalizador y la foto excitada catalise luego interactúa con la molécula adsorbente del estado molido los procesos de una reacción de foto sensibilizante y en la mayoría de los casos de catálisis de foto heterogénea de la catálisis de la foto de semiconductor o de la reacción de la foto de la sensibilización de los semiconductores.

Video 2: Papel del dióxido de titanio en la agricultura Así que en la catálisis de la foto si se mira a la luz de la energía mayor que la banda de los semiconductores de la banda. Esta parte es extremadamente importante la luz que tiene una energía mayor que la brecha de la banda de un semiconductor. Así que en el óxido de titanio si usted recuerda cuando hablamos de retile, hablamos de que la brecha de la banda isa de 3 a 3.2, tiene 3 polimorfos y varían de 3 a 3.2 voltios de electrones. En el caso de la anatasa Tio2 la brecha de la banda es de 3,2 electrón volt, por lo tanto se requiere luz UV de wavengthalrededor de 387 nanómetros. Esto tiene más energía que 3.2, la adsorción del fotón excita un electrón a la banda de conducción, la adsorción del fotón, por lo que tiene el material semiconductor que es gettingwethod de en ese caso lo que va a suceder para repetirlo. En el caso de la anatasa TiO2 el espacio de banda es 3.2 por lo tanto usted necesita una longitud de onda UV de 387 nanómetro, la absorción de un fotón excita un electrón a la banda de conducción que es el electrón de banda de conducción ahora genera un agujero positivo en la banda de valencia, en la banda de valance hvB porque la banda de valencia está perdiendo una electrónica por lo tanto esto se convierte en un positivo. Así que ahora tenemos TiO2 + h mu está generando un hVB, esta es la banda de valores, este es el oneand + un electrón eCB.Así que esto está en la banda de conducción y esto en la banda de valencia. Los portadores de carga pueden ser atrapados, ahora esta parte es extremadamente importante para entender los portadores de carga pueden ser atrapados como Ti3 + y O defectos sitio en la red de TiO2. Así que el titanio tiene este sitio de defecto. Así que como recuerda cuando hablamos de pirita de hierro te dije que el hierro Por lo tanto, gran parte de estas moléculas vienen con una serie de defectos isométricos, tales defectos que podrían ser identificados mediante el uso de espectroscopía de fotoelectrón de rayos X y muy interesadamente podrían utilizarse estos defectos para su aplicación. Así que el defecto es en cierto sentido dar la capa positiva material en términos de su utilidad, capacidad de uso y traslatabilidad.Así que volviendo donde estaba yo así que te dije que TiO2 + agua + lo siento + luz está generando combinaciónelectrónica y agujero. Y los portadores de carga pueden ser atrapados como Ti3 + y O-defecto sitio en el TiO2 latticeor que pueden volver a combinar disipando la energía y este es otro problema que couldeven recombinar electrón y entero puede volver a combinar y pueden disipar la energía.Así que usted tiene que prevenir la recombinación alternativamente los portadores de carga pueden migrar a la superficie catalizada e iniciar la reacción redox con el adsorbente. lo que usted está pidiendo para los transportistas de carga laboral alternativos puede migrar así que usted tiene los transportistas de carga. Por lo que estos son los transportistas de carga lo que está teniendo, por lo que estos transportistas de carga son adsorbentes, los transportistas de carga pueden ser atrapados en Ti3 + o O-sitios o el transportista de carga puede recombinar y disipar la energía.Ahora lo que sucederá alternativamente los portadores de carga pueden migrar a la superficie del catalizador. E iniciar la reacción redox con adsorbente y adsorbente tiene agua, los agujeros positivos pueden oxidarse OH-o agua en la superficie. Así que los agujeros positivos pueden oxidar OH-de agua o agua porque cuando hablamos de agua estamos hablando de H + y OH-.Así que ahora este OH-se transforma para producir el radical OH que es el radical hidroxilo, hemos hablado de él apenas unos pocos minutos atrás que son extremadamente potente oxidante. Así que este fue un oxidante poderoso porque estamos generando ROS especies de oxígeno reactivo. Posteriormente se oxida OH podría ser oxidado posteriormente, porque posteriormente se puede oxidar la especie orgánica. Así es cuando se habla de los contaminantes orgánicos o cualquier otra sustancia oxidada organicespecies con la mineralización de la producción de sal mineral como Ceo2 y agua. Así que ahora si esto es que las especies de oxígeno reactivo lo que estamos creando eCB-en la banda de conducción + H vB + que está en la banda de valencia de la energía y H2O + h en la vendas de valencia que generan OH. + un protón que usted podría ver como un H + están allí. Ahora por otra parte el siguiente conjunto de la reacción varyof oxígeno + banda de conducción de eCB Ahora aquí es la siguiente reacción en la que usted está teniendo OH punto + el contaminante está generando H2O + CO2y la otra reacción podría ser O2.-+ H + generando OOH u OOH + otra OOH que podría crear peróxido de hidrógeno. Esto le recordará el papel de pirita mientras que genera la cantidad de rastreo de este O2.-+ un contaminante. Esto es donde usted está destruyendo los residuos orgánicos extremadamente perjudiciales H + contaminante generando CO2+H2O.Y si usted mira atit hay serie de reacciones que están sucediendo aquí y estos son y estos son sólo un puñado de ellos. La banda de conducción puede ser rápidamente trampa por el oxígeno molecular, por lo que la electrónica en la banda de conducción podría ser rápidamente trampa por el adsorbente de oxígeno molecular en las partículas de titanio que se reduce para formar el superóxido radicalque es O2.-.Y eso puede reaccionar aún más con H + para generar el radical hidroperoxílico. Esto se llama radical hidroperoxil y la reducción adicional electroquímica produce H2O2 como le mostró en la reacción. Estas especies de oxígeno reactivo también pueden contribuir al camino oxidativo tal como la degradación del contaminante. Así que para darse cuenta de que el mismo dióxido de titanio que tiene el papel agrícola tiene ahora mostrando una tremenda promesa en la foto electroquímica celular. Así que estoy cerrando aquí, en la próxima clase poco a poco antes de cerrar, gracias.