Un buen fotocatalizador debería poder absorber toda o la mayor parte de la luz con la energía correcta para crear pares de electrones que impulsen la reacción. Típicamente, esto significa que las partículas deberían absorber la mayor parte de las longitudes de onda visibles e infrarrojas cercanas ya que la luz solar tiene la mayor intensidad en el rango de 300-1200 nm. El tamaño de las nanopartículas de metal (o incluso óxido de metal, semiconductores, calcogenuros, nitruros, etc.) decide qué rangos de longitud de onda se absorben. Por lo general, el rango de diámetro de 10-200 nm funciona bien. Este es el rango de dispersión mie para nanopartículas. Para partículas <5 nm estaría en el rango de dispersión de rayliegh donde la absorción en la partícula sería insignificante.
Si el objetivo es utilizar nanopartículas de menor tamaño, sería necesaria una capa absorbente secundaria. Esta capa proporcionaría los electrones energéticos a la nanopartícula para impulsar la reacción. En este caso, el meta simplemente actuaría como un sitio catalítico y no como un fotocatalizador.
¿Por qué los fotocatalizadores (nanopartículas) parecen más grandes que algunos catalizadores heterogéneos para reacciones químicas?
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