Ta vanlige aldehyder og alkoholer som eksempler, deres reaksjonsmekanisme i fotokatalysatorfilternett er som følger:
Adsorpsjonsstadium: Luktmolekyler blir først adsorbert på overflaten av fotokatalysator for å danne en adsorbert tilstand. Denne prosessen er en viktig faktor som påvirker effektiviteten av reaksjonen. Jo mer adsorberte stoffer, desto mer effektiv er reaksjonen.
Oksidasjonsreaksjon:
Aldehyder (som acetaldehyd) kan reagere med aktive oksygenarter (som OH) for å generere syrer eller andre mellomprodukter. Ytterligere oksidasjonsreaksjoner konverterer syrer til karbondioksid og vann, og frigjør til slutt energi.
Reaksjon av alkoholer:
Alkoholer (som etanol) gjennomgår dehydrogeneringsreaksjoner under påvirkning av fotokatalysatorer for å generere aldehyder, som ytterligere nedbrytes gjennom de ovennevnte aldehydreaksjonsveiene.
Kompleks reaksjonsnettverk:
I praktiske applikasjoner er luktmolekyler ofte sammensatt av flere forbindelser, og reaksjonsprosessen er relativt kompleks. Fotokatalysatorer kan effektivt bryte ned flere luktkilder gjennom forskjellige oksidasjonsveier, og danner et komplekst reaksjonsnettverk.
Effektiviteten til fotokatalytiske reaksjoner påvirkes av en rekke faktorer, inkludert:
Lysintensitet: Intensiteten til lyskilden påvirker direkte graden av elektroneksitasjon, som igjen påvirker reaksjonshastigheten. Høyere lysintensitet forbedrer generelt reaksjonseffektiviteten.
Fotokatalysatoregenskaper: Det spesifikke overflatearealet, krystallfasen og antallet aktive steder til fotokatalysatoren har alle en viktig innvirkning på dens katalytiske ytelse. Nanoskala fotokatalysatorer har generelt et større spesifikt overflateareal og kan mer effektivt kontakte luktmolekyler.
Temperatur og fuktighet: Økt temperatur bidrar generelt til å øke reaksjonshastigheten, men for høy temperatur kan føre til at fotokatalysatoren inaktiveres. Når luftfuktigheten er moderat, kan fuktighet fremme dannelsen av aktive oksygenarter, men for høy luftfuktighet kan hemme reaksjonen.
Luktkomponentkonsentrasjon: Ulike konsentrasjoner av luktmolekyler har ulik effekt på reaksjonshastigheten. For høy konsentrasjon kan forårsake metning av fotokatalysatoren, og dermed redusere reaksjonseffektiviteten.
