| Abstract | Fotokatalitički procesi u posljednjem desetljeću pronalaze sve veću primjenu u zaštiti okoliša. Nova istraživanja u ovom području sve su više usmjerena na ekološki prihvatljive metode razgradnje organskih onečišćivala u vodi, tlu te zraku te se posebno učinkovitom pokazala upravo heterogena fotokataliza s obzirom na svoje brojne prednosti. Cilj ovog rada bio je istražiti učinak magnetskog polja na potencijalno poboljšanje razgradnje organskih onečišćivala procesom fotokatalize. U uvodnom dijelu objašnjen je mehanizam fotokatalize te je opisan TiO₂ fotokatalizator koji je i dalje najčešće korišten fotokatalizator u praksi iako se koriste i različiti drugi. Navedeni su i najčešće korišteni fotokatalitički reaktori te potencijalni smještaj fotokatalizatora u njima o čemu će uvelike ovisiti i učinkovitost samog fotokatalitičkog procesa. Osim o položaju fotokatalizatora, na učinkovitost fotokatalize može se utjecati i različitim čimbenicima pa je tako istraživan i učinak temperature, početne koncentracije reaktanata, intenziteta i vrste zračenja, koncentracije kisika itd. na fotokatalizu. U radu je detaljno opisan učinak magnetskog polja na učinkovitost fotokatalize, odnosno na razgradnju organskih onečišćivala. Otkriveno je da magnetsko polje na fotokatalizu može utjecati na tri načina: induciranjem Lorentzove sile, regulacijom polarizacije spina elektrona te odvajanjem parova elektron – šupljina pomoću magnetootpora. U završnom dijelu rada ispitan je učinak magneta različite izvedbe i jačine na razgradnju različitih organskih onečišćivala te je zaključeno da magnetsko polje pozitivno djeluje na učinkovitost fotokatalitičke razgradnje jer se konstanta brzine reakcije povećala u prosjeku oko 50 %. Daljnjim razvojem fotokatalize i otkrivanjem novih fotokatalizatora moći će se utjecati na sve aktualnije probleme vezane uz stanje okoliša i energetske probleme čime će se poboljšati kvaliteta ljudskog života. |
| Abstract (english) | Photocatalytic processes have found increasing applications in environmental protection over the past decade. New research in this field is increasingly focused on environmentally friendly methods for the degradation of organic pollutants in water, soil, and air. Heterogeneous photocatalysis has proven particularly effective, given its numerous advantages. The aim of this paper was to investigate the effect of a magnetic field on the potential improvement of organic pollutant degradation through the photocatalysis process. The introductory section explains the mechanism of photocatalysis and describes the TiO₂ photocatalyst, which remains the most commonly used in practice, although various others are also utilized. The most commonly used photocatalytic reactors and the potential placement of the photocatalyst within them are discussed, as these factors greatly influence the efficiency of the photocatalytic process. In addition to the position of the photocatalyst, various factors can affect the efficiency of photocatalysis, such as temperature, initial concentration of reactants, intensity and type of radiation, oxygen concentration, and more. The paper provides a detailed description of the effect of the magnetic field on the efficiency of photocatalysis, specifically on the degradation of organic pollutants. It was discovered that the magnetic field can influence photocatalysis in three ways: by inducing the Lorentz force, regulating electron spin polarization, and separating electron-hole pairs via magnetoresistance. In the concluding part of the paper, the effect of magnets of different designs and strengths on the degradation of various organic pollutants was examined, and it was concluded that the magnetic field positively affects the efficiency of photocatalytic degradation, as the reaction rate constant increased by approximately 50% on average. Further development of photocatalysis and the discovery of new photocatalysts could address increasingly pressing issues related to environmental and energy problems, thereby improving the quality of human life. |
