ফটোক্যাটালাইসিস এবং ইলেক্ট্রোক্যাটালাইসিসের মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে ফটোক্যাটালাইসিসের সময়, অনুঘটক প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়াকরণে আলোক-প্ররোচিত বৈদ্যুতিক বাহক দ্বারা প্রাধান্য থাকে, যেখানে ইলেক্ট্রোক্যাটালাইসিসের সময়, অনুঘটক প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়াকরণ বহিরাগত সার্কিট-প্ররোচিত বাহক দ্বারা প্রাধান্য পায়৷
ফটোক্যাটালাইসিস হল একটি ফটো-অ্যাক্টিভেটেড রাসায়নিক বিক্রিয়া যা ঘটে যখন যৌগ এবং পর্যাপ্ত শক্তির মাত্রা থাকা ফোটনের মধ্যে মুক্ত র্যাডিক্যাল মেকানিজম শুরু হয়। ইলেক্ট্রোক্যাটালাইসিস, অন্যদিকে, ইলেক্ট্রোড-ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেসে ঘটে এমন ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়ার এক ধরনের ভিন্নধর্মী অনুঘটক।
ফটোক্যাটালাইসিস কি?
ফটোক্যাটালাইসিস হল একটি ফটো-অ্যাক্টিভেটেড রাসায়নিক বিক্রিয়া যা ঘটে যখন যৌগ এবং পর্যাপ্ত শক্তির মাত্রা থাকা ফোটনের মধ্যে মুক্ত র্যাডিক্যাল মেকানিজম শুরু হয়। এটি একটি অনুঘটকের উপস্থিতিতে আলোক প্রতিক্রিয়ার এক ধরণের ত্বরণ প্রতিক্রিয়া। অনুঘটক ফটোলাইসিসে, আলো একটি শোষিত সাবস্ট্রেট দ্বারা শোষিত হয়। ফটোজেনারেটেড ক্যাটালাইসিস নামে পরিচিত আরেকটি প্রকার আছে। এটি ফটোক্যাটালিটিক কার্যকলাপ যা কিছু ইলেক্ট্রন-গর্ত জোড়া তৈরি করতে অনুঘটকের ক্ষমতার উপর নির্ভর করে। এই জোড়াগুলি হাইড্রোক্সিল র্যাডিকেলের মতো ফ্রি র্যাডিক্যাল তৈরি করতে পারে যা সেকেন্ডারি প্রতিক্রিয়া সহ্য করতে সক্ষম। এই প্রক্রিয়ার প্রথম ব্যবহারিক প্রয়োগ ছিল টাইটানিয়াম ডাই অক্সাইডের উপস্থিতিতে জল তড়িৎ বিশ্লেষণের আবিষ্কার।
চিত্র 01: ফটোক্যাটালাইসিসের ব্যবহার
দুটি প্রধান ধরনের ফটোক্যাটালাইসিস রয়েছে: সমজাতীয় এবং ভিন্নধর্মী ফটোক্যাটালাইসিস। সমজাতীয় ফটোক্যাটালাইসিসে, বিক্রিয়ক এবং ফটোক্যাটালিস্ট একই পর্যায়ে বিদ্যমান। এই ধরনের প্রতিক্রিয়ার সবচেয়ে সাধারণ উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে ওজোন এবং ফটো-ফেন্টন সিস্টেম। বিপরীতে, ভিন্নধর্মী ফটোক্যাটালাইসিসে, বিক্রিয়ক এবং ফটোক্যাটালিস্ট বিভিন্ন পর্যায়ে বিদ্যমান। এই ধরনের প্রতিক্রিয়ার কিছু সাধারণ উদাহরণের মধ্যে রয়েছে হালকা বা মোট জারণ, ডিহাইড্রোজেনেশন, হাইড্রোজেন স্থানান্তর বিক্রিয়া ইত্যাদি।
ইলেক্ট্রোক্যাটালাইসিস কি?
ইলেক্ট্রোক্যাটালাইসিসকে ইলেক্ট্রোড-ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেসে ঘটে এমন বৈদ্যুতিক রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলির ভিন্নধর্মী অনুঘটক হিসাবে বর্ণনা করা যেতে পারে। এই প্রক্রিয়ায়, ইলেকট্রন দাতা-গ্রহণকারী এবং অনুঘটক উভয়ের ভূমিকাই ইলেক্ট্রোড দ্বারা পালন করা হয়।
চিত্র 02: একটি ইলেক্ট্রোক্যাটালিস্টের স্থায়িত্ব পরিমাপের জন্য একটি প্ল্যাটিনাম ক্যাথোড ব্যবহার করে
একটি ইলেক্ট্রোক্যাটালিস্ট হল এক ধরনের অনুঘটক পদার্থ যা ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করতে পারে। এই পদার্থগুলি অনুঘটকের নির্দিষ্ট রূপ যা ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠে কাজ করতে সক্ষম। সাধারণত, একটি ইলেক্ট্রোক্যাটালিস্ট ভিন্ন ভিন্ন, যেমন প্লাটিনাইজড ইলেক্ট্রোড। পাশাপাশি সমজাতীয় ইলেক্ট্রোক্যাটালিস্ট রয়েছে। এগুলি দ্রবণীয়, এবং তারা ইলেক্ট্রোড এবং বিক্রিয়কগুলির মধ্যে ইলেকট্রন স্থানান্তর করতে সহায়তা করতে পারে। তারা একটি মধ্যবর্তী রাসায়নিক রূপান্তরকে সহজতর করতে পারে যা আমরা সামগ্রিক অর্ধ-প্রতিক্রিয়া দ্বারা বর্ণনা করতে পারি।
ফটোক্যাটালাইসিস এবং ইলেক্ট্রোক্যাটালাইসিসের মধ্যে পার্থক্য কী?
ফটোক্যাটালাইসিস হল একটি ফটো-অ্যাক্টিভেটেড রাসায়নিক বিক্রিয়া যা ঘটে যখন ফ্রি র্যাডিকেল মেকানিজম যৌগ এবং পর্যাপ্ত শক্তির মাত্রা থাকা ফোটনের মধ্যে যোগাযোগ শুরু করে।অন্যদিকে, ইলেক্ট্রোক্যাটালাইসিস হল ইলেক্ট্রোড-ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টারফেসে ঘটতে থাকা ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল বিক্রিয়ার এক ধরনের ভিন্নধর্মী অনুঘটক। ফটোক্যাটালাইসিস এবং ইলেক্ট্রোক্যাটালাইসিসের মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে ফটোক্যাটালাইসিসে অনুঘটক প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়াকরণে ফোটো-ইনডিউসড ইলেকট্রিক ক্যারিয়ারের প্রাধান্য থাকে, যেখানে ইলেক্ট্রোলাইসিসে অনুঘটক প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়াকরণ বাহ্যিক সার্কিট-প্ররোচিত বাহক দ্বারা প্রাধান্য পায়। অধিকন্তু, ফটোক্যাটালাইসিস ফটোক্যাটালিস্ট ব্যবহার করে যেমন জিঙ্ক অক্সাইড, জিঙ্ক সালফাইড, ক্যাডমিয়াম সালফাইড এবং স্ট্রন্টিয়াম পারক্সাইড যেখানে ইলেক্ট্রোক্যাটালাইসিসে কার্বন ন্যানোটিউব এবং গ্রাফিন-ভিত্তিক উপাদান, ধাতু-জৈব কাঠামো ইত্যাদি ব্যবহার করা হয়।
নিচের ইনফোগ্রাফিকটি পাশাপাশি তুলনা করার জন্য ছক আকারে ফটোক্যাটালাইসিস এবং ইলেক্ট্রোক্যাটালাইসিসের মধ্যে পার্থক্য উপস্থাপন করে৷
সারাংশ – ফটোক্যাটালাইসিস বনাম ইলেক্ট্রোক্যাটালাইসিস
ফটোক্যাটালাইসিস এবং ইলেক্ট্রোক্যাটালাইসিস হল রসায়নে গুরুত্বপূর্ণ বিশ্লেষণাত্মক প্রক্রিয়া। ফটোক্যাটালাইসিস এবং ইলেক্ট্রোক্যাটালাইসিসের মধ্যে মূল পার্থক্য হল যে ফটোক্যাটালাইসিসের সময়, অনুঘটক প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়াকরণে আলোক-প্ররোচিত বৈদ্যুতিক বাহক দ্বারা প্রাধান্য থাকে, যেখানে ইলেক্ট্রোক্যাটালাইসিসের সময়, অনুঘটক প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়াকরণ বহিরাগত সার্কিট-প্ররোচিত বাহক দ্বারা প্রাধান্য পায়।
