Fotochemie - Photogeochemistry

Fotochemie sloučí fotochemie a geochemie do studia světelných chemických reakcí, které se vyskytují nebo mohou vyskytovat mezi přírodními složkami zemského povrchu. První komplexní přehled na toto téma publikoval v roce 2017 chemik a vědec v půdě Timothy A Doane,[1] ale termín fotogeochemie se objevil o několik let dříve jako klíčové slovo ve studiích, které popisovaly roli minerálních transformací vyvolaných světlem při formování biogeochemie Země;[2] to skutečně popisuje jádro fotochemické studie, i když do definice mohou být připuštěny další aspekty.

Sluneční světlo usnadňuje chemické reakce mezi složkami zemského povrchu.

Doména fotochemie

Kontext fotochemické reakce je implicitně povrch Země, protože právě tam sluneční světlo je k dispozici (i když jiné zdroje světla, jako např chemiluminiscence by nebyly striktně vyloučeny z fotochemického studia). Reakce mohou nastat mezi složkami země, jako je skály, půda a detritus; komponenty povrchová voda jako je sediment a rozpuštěná organická hmota; a komponenty atmosférická mezní vrstva přímo ovlivněna kontaktem s půdou nebo vodou, například minerály aerosoly a plyny. Viditelné a střední až dlouhé vlny ultrafialový záření je hlavním zdrojem energie pro fotochemické reakce; vlnové délky světla kratší než asi 290 nm jsou zcela pohlceny přítomnou atmosférou,[3][4][5] a proto jsou prakticky irelevantní, s výjimkou atmosféry odlišné od dnešní Země.

Fotochemické reakce jsou omezeny na chemické reakce, které živé organismy neumožňují. Reakce zahrnují fotosyntéza například v rostlinách a jiných organismech se nepovažuje za fotochemii, protože fyziochemický kontext pro tyto reakce je organizmus instalován a musí být zachován, aby tyto reakce pokračovaly (tj. reakce se zastaví, pokud organismus zemře). Naproti tomu, pokud je určitá sloučenina produkována organismem a organismus zemře, ale sloučenina zůstává, může se tato sloučenina stále účastnit fotochemické reakce nezávisle, i když je její původ biologický (např. Biogenní minerální sraženiny[6][7] nebo organické sloučeniny uvolňované z rostlin do vody[8]).

Studium fotochemie se primárně zabývá přirozeně se vyskytujícími materiály, ale může se rozšířit o další materiály, pokud jsou reprezentativní nebo mají určitý vztah k těm, které se nacházejí na Zemi. Například mnoho anorganických sloučenin bylo syntetizováno v laboratoři ke studiu fotokatalytické reakce. Ačkoli tyto studie se obvykle neprovádějí v kontextu životní prostředí nebo Vědy o Zemi, studium takových reakcí je relevantní pro fotochemii, pokud existuje geochemická implikace (tj. podobné reaktanty nebo reakční mechanismy se vyskytují přirozeně). Podobně může fotochemie zahrnovat také fotochemické reakce přirozeně se vyskytujících materiálů, které nejsou ovlivněny slunečním světlem, pokud existuje možnost, že tyto materiály mohou být vystaveny (např. Hluboké půdní vrstvy odkryté těžbou).

Oxidy železa (III) a oxyhydroxidy, jako jsou tyto útesy okr, jsou běžnými katalyzátory ve fotochemických reakcích.

Až na několik ojedinělých případů[2][9][10] studie, které odpovídají definici fotochemie, nebyly výslovně specifikovány jako takové, ale byly tradičně kategorizovány jako fotochemie, zejména v době, kdy byla fotochemie rozvíjejícím se oborem nebo byly zkoumány nové aspekty fotochemie. Fotochemický výzkum však lze oddělit ve světle jeho konkrétních souvislostí a důsledků, což přináší větší expozici této „špatně prozkoumané oblasti experimentální geochemie“.[2] Předchozí studie, které odpovídají definici fotochemie, lze jako takové označit zpětně.

Časná fotochemie

První snahy, které lze považovat za fotochemický výzkum, lze vysledovat k „hypotéze formaldehydu“ Adolf von Baeyer v roce 1870,[11] ve kterém formaldehyd byl navržen jako počáteční produkt fotosyntézy rostlin, vytvořený z oxidu uhličitého a vody působením světla na zelený list. Tento návrh inspiroval četné pokusy o získání formaldehydu in vitro, což lze zpětně považovat za fotochemické studie. Detekce organických sloučenin, jako je formaldehyd a cukry, byla hlášena mnoha pracovníky, obvykle vystavením roztoku oxidu uhličitého světlu, obvykle rtuťové lampě nebo samotnému slunečnímu světlu. Zároveň mnoho dalších pracovníků uvedlo negativní výsledky.[12][13] Jedním z průkopnických experimentů byl Bachův experiment v roce 1893,[14] který pozoroval tvorbu nižších oxidů uranu po ozáření roztokem octanu uranového a oxidu uhličitého, z čehož vyplývá tvorba formaldehydu. Některé experimenty zahrnovaly redukční činidla, jako je plynný vodík,[15] a další zjistili formaldehyd nebo jiné produkty bez přítomnosti jakýchkoli přísad,[16][17] i když byla připuštěna možnost, že redukční energie mohla být způsobena rozkladem vody během experimentu.[16] Kromě hlavního zaměření na syntézu formaldehydu a jednoduchých cukrů byly občas hlášeny další reakce podporované světlem, jako je rozklad formaldehydu a následné uvolňování metan, nebo vznik formamid z oxidu uhelnatého a amoniaku.[15]

V roce 1912 Benjamin Moore shrnul hlavní aspekt fotochemie, anorganickou fotokatalýza: „anorganický koloid musí vlastnit vlastnost přeměny slunečního světla nebo jiné formy sálavé energie na energii chemickou.“[18] Mnoho experimentů, stále zaměřených na to, jak rostliny asimilují uhlík, skutečně zkoumalo účinek „transformátoru“ (katalyzátoru); některé účinné „transformátory“ byly podobné přirozeně se vyskytujícím minerálům, včetně oxidu železitého nebo koloidního hydroxidu železa;[17][19][20] uhličitan kobaltnatý, uhličitan měďnatý, uhličitan nikelnatý;[17] a uhličitan železitý.[21] Práce s katalyzátorem na bázi oxidu železa, Baly[20] dospěl k závěru v roce 1930, že „analogie mezi laboratorním procesem a tím v živé rostlině se proto jeví jako úplná,“ s odkazem na své pozorování, že v obou případech probíhá fotochemická reakce na povrchu, aktivační energii dodává částečně povrch a částečně světlo, účinnost klesá, když je intenzita světla příliš velká, optimální teplota reakce je podobná teplotě živých rostlin a účinnost se zvyšuje z modrého na červený konec světelného spektra.

V této době však byly složité detaily fotosyntézy rostlin stále nejasné a podstata fotokatalýzy obecně se stále aktivně objevovala; Mackinney v roce 1932 uvedl, že „stav tohoto problému [fotochemický CO2 redukce] je mimořádně zapojena. ““[13] Stejně jako v mnoha rozvíjejících se oborech byly experimenty převážně empirické, ale nadšení kolem této rané práce vedlo k významnému pokroku ve fotochemii. Jednoduchý, ale náročný princip přeměny sluneční energie na chemickou energii schopnou provádět požadovanou reakci zůstává základem fotokatalýzy založené na aplikacích, zejména umělá fotosyntéza (produkce solární paliva ).

Po několika desetiletích experimentů zaměřených na snížení oxidu uhličitého se zájem začal šířit na další reakce vyvolané světlem, které se týkaly přirozeně se vyskytujících materiálů. Tyto experimenty se obvykle zaměřovaly na reakce analogické se známými biologickými procesy, jako je půda nitrifikace,[22] u kterého byla fotochemická obdoba „fotonitrifikace“ poprvé uvedena v roce 1930.[23]

Klasifikace fotochemických reakcí

Fotochemické reakce lze klasifikovat na základě termodynamiky a / nebo povahy použitých materiálů. Kromě toho, pokud existuje nejednoznačnost ohledně analogické reakce zahrnující světlo a živé organismy (fototrofie ) lze výraz „fotochemický“ použít k rozlišení konkrétní abiotické reakce od odpovídající fotobiologické reakce. Například „fotooxidace železa (II)“ může odkazovat na biologický proces poháněný světlem (fototrofní nebo fotobiologická oxidace železa)[24] nebo přísně chemický, abiotický proces (fotochemická oxidace železa). Podobně abiotický proces, který přeměňuje vodu na O2 působením světla lze označit spíše „fotochemickou oxidaci vody“ než jednoduše „fotooxidaci vody“, aby se odlišila od fotobiologické oxidace vody, která se potenciálně vyskytuje ve stejném prostředí (například řasami).

Termodynamika

Fotochemické reakce jsou popsány stejnými principy, které se používají k popisu fotochemických reakcí obecně, a lze je klasifikovat podobně:

  1. Fotosyntéza: v nejobecnějším smyslu se fotosyntéza týká jakékoli reakce aktivované světlem, u které došlo ke změně energie zdarma (ΔGÓ) je pozitivní na samotnou reakci (bez ohledu na přítomnost katalyzátoru nebo světla). Produkty mají vyšší energii než reaktanty, a proto je reakce termodynamicky nepříznivá, s výjimkou působení světla ve spojení s katalyzátorem.[25] Příklady fotosyntetických reakcí zahrnují štěpení vody za vzniku H2 a O.2, reakce CO2 a voda za vzniku O2 a sloučeniny se sníženým obsahem uhlíku, jako je methanol a methan, a reakce N2 vodou, čímž se získá NH3 a O.2.
  2. Fotokatalýza: týká se reakcí, které jsou urychlovány přítomností katalyzátoru (světlo samo o sobě není katalyzátorem, což může být chybně naznačeno). Celková reakce má negativní změnu ve volné energii, a je proto termodynamicky upřednostňována.[25] Příklady fotokatalytických reakcí zahrnují reakci organických sloučenin s O2 tvořit CO2 a voda a reakce organických sloučenin s vodou za vzniku H2 a CO2.
  3. Nekatalyzované fotoreakce: fotoindukované nebo fotoaktivované reakce probíhají pouze působením světla. Například, fotodegradace organických sloučenin často probíhá bez katalyzátoru, pokud samotné reaktanty absorbují světlo.

Povaha reaktantů

Jakoukoli reakci v oblasti fotochemie, pozorovanou v prostředí nebo studovanou v laboratoři, lze obecně klasifikovat podle povahy použitých materiálů.

  1. Reakce mezi přirozeně se vyskytujícími sloučeninami. Fotochemie, pozorovací i průzkumná, se zabývá reakcemi mezi materiály, o nichž je známo, že se vyskytují přirozeně, protože to odráží to, co se stane nebo se může stát na Zemi.
  2. Není známo, že by se jedna nebo více reaktantů vyskytovalo přirozeně. Studium reakcí mezi materiály týkajícími se přirozeně se vyskytujících materiálů může přispět k pochopení přírodních procesů. Tyto doplňkové studie jsou relevantní pro fotochemii v tom, že ilustrují reakce, které mohou mít přirozený protějšek. Ukázalo se například, že půdy se mohou při ozařování vytvářet reaktivní formy kyslíku[26] a to jílové minerály přítomné v půdě mohou urychlit degradaci syntetických chemikálií;[27] lze tedy předpokládat, že přirozeně se vyskytující sloučeniny jsou podobně ovlivňovány slunečním zářením působícím na půdu. Přeměna N2 do NH3 byl pozorován při ozařování v přítomnosti Fe titaničitanu železitého2Ti2Ó7.[28][29] I když není známo, že by se taková sloučenina vyskytovala přirozeně, souvisí s ilmenit (FeTiO3) a pseudobrookit (Fe2TiO5), a mohou se tvořit zahříváním ilmenitu;[28][30] to může znamenat podobnou reakci s N2 pro přirozeně se vyskytující minerály.

Fotochemické katalyzátory

Přímé katalyzátory

Přímé fotochemické katalyzátory působí absorpcí světla a následným přenosem energie na reaktanty.

Polovodičové minerály

Většina pozorovaných fotochemických reakcí zahrnuje a minerální katalyzátor. Mnoho přirozeně se vyskytujících minerálů je polovodiče které absorbují určitou část slunečního záření.[31] Tyto polovodičové minerály jsou často přechodový kov oxidy a sulfidy a zahrnují hojné, dobře známé minerály, jako je hematit (Fe2Ó3), magnetit (Fe3Ó4), goethit a lepidokrocit (FeOOH) a pyrolusit (MnO2). Záření energie rovné nebo větší než mezera v pásmu polovodiče postačuje k excitaci elektronu z valenčního pásma na vyšší hladinu energie ve vodivém pásmu a zanechá za sebou elektronovou díru (h+); výsledný pár elektron-díra se nazývá an exciton. Vybuzený elektron a díra mohou redukovat a oxidovat druhy, které mají vhodné redoxní potenciály vzhledem k potenciálům valenčních a vodivých pásem. Polovodivé minerály s odpovídajícími mezerami v pásmu a odpovídajícími úrovněmi energie v pásmu mohou katalyzovat širokou škálu reakcí[32] nejčastěji na rozhraní minerální voda nebo minerální plyn.

Organické sloučeniny

Organické sloučeniny, jako například „bioorganické látky“[33] a huminové látky[34][35] jsou také schopny absorbovat světlo a působit jako katalyzátory nebo senzibilizátory, urychlující fotoreakce, ke kterým obvykle dochází pomalu, nebo usnadňují reakce, ke kterým by normálně vůbec nedošlo.

Nepřímé katalyzátory

Některé materiály, například určité silikátové minerály, absorbují malé nebo žádné sluneční záření, ale stále se mohou účastnit světelných reakcí jinými mechanismy než přímým přenosem energie na reaktanty.

Produkce reaktivních druhů

Může dojít k nepřímé fotokatalýze produkcí reaktivních druhů, které se pak účastní další reakce. Například byla pozorována fotodegradace určitých sloučenin v přítomnosti kaolinitu a montmorillonitů, což může probíhat tvorbou reaktivní formy kyslíku na povrchu těchto jílových minerálů.[27] Ve skutečnosti byly reaktivní formy kyslíku pozorovány, když jsou povrchy půdy vystaveny slunečnímu záření.[26][36] Bylo zjištěno, že schopnost ozařované půdy generovat singletový kyslík je nezávislá na obsahu organické hmoty a zdá se, že k tomuto procesu přispívají jak minerální, tak organické složky půdy.[37] Bylo pozorováno, že v půdě dochází k nepřímé fotolýze v hloubce až 2 mm v důsledku migrace reaktivních druhů; na rozdíl od toho byla přímá fotolýza (při které degradovaná sloučenina sama absorbuje světlo) omezena na „fotickou hloubku“ 0,2 až 0,4 mm.[38] Jako určité minerály, organické látky v roztoku,[39][40] stejně jako částice organické hmoty,[41] může působit jako nepřímý katalyzátor prostřednictvím tvorby singletového kyslíku, který pak reaguje s jinými sloučeninami.

Senzibilizace povrchu

Nepřímé katalyzátory mohou také působit prostřednictvím povrchové senzibilizace reaktantů, čímž se druhy sorbované na povrch stávají náchylnějšími k fotodegradaci.[42]

Pravá katalýza

Přísně vzato, termín „katalýza“ by neměl být používán, pokud nelze prokázat, že počet produkovaných molekul produktu na počet aktivních míst je větší než jeden; to je v praxi obtížné, i když se často předpokládá, že je to pravda, pokud nedojde ke ztrátě fotoaktivity katalyzátoru po delší dobu.[25] Reakce, které nejsou striktně katalytické, lze označit jako „asistované fotoreakce“.[25] Kromě toho může být obtížné klasifikovat jevy, které zahrnují složité směsi sloučenin (např. Půdu), pokud nelze identifikovat úplné reakce (nejen jednotlivé reaktanty nebo produkty).

Experimentální přístupy

Velká většina fotochemických výzkumů se provádí v laboratoři, protože je snazší demonstrovat a pozorovat konkrétní reakci za kontrolovaných podmínek. To zahrnuje potvrzení identity materiálů, návrh reakčních nádob, ovládání světelných zdrojů a nastavení reakční atmosféry. Pozorování přírodních jevů však často poskytuje počáteční inspiraci pro další studium. Například během sedmdesátých let se obecně souhlasilo s tím, že oxid dusný (N2O) má krátkou dobu pobytu v troposféře, ačkoli skutečné vysvětlení jejího odstranění nebylo známo. Od N2O neabsorbuje světlo na vlnových délkách větších než 280 nm, přímá fotolýza byla zlikvidována jako možné vysvětlení. Poté bylo pozorováno, že světlo by rozložilo chloromethany, když byly absorbovány na křemičitém písku,[42] a k tomu došlo na vlnových délkách daleko nad absorpčním spektrem pro tyto sloučeniny. Stejný jev byl pozorován pro N2O, což vede k závěru, že částice v atmosféře jsou odpovědné za zničení N2O povrchově senzitizovanou fotolýzou.[43] Myšlenka takového umyvadla pro atmosférický N2O bylo podpořeno několika zprávami o nízkých koncentracích N2O ve vzduchu nad pouští, kde je vysoké množství suspendovaných částic.[44] Jako další příklad lze uvést, že pozorování, že se během dne výrazně zvyšuje množství kyseliny dusité v atmosféře, vede k nahlédnutí do povrchové fotochemie huminových kyselin a půd ak vysvětlení původního pozorování.[45]

Fotochemické reakce

Následující tabulka uvádí některé hlášené reakce, které jsou relevantní pro fotochemickou studii, včetně reakcí, které zahrnují pouze přirozeně se vyskytující sloučeniny, a doplňkových reakcí, které zahrnují syntetické, ale příbuzné sloučeniny. Uvedený výběr reakcí a referencí je pouze ilustrativní a nemusí vyčerpávajícím způsobem odrážet současné znalosti, zejména v případě populárních reakcí, jako je fotofixace dusíku, pro které existuje velké množství literatury. Navíc, i když tyto reakce mají přirozené protějšky, pravděpodobnost narušení optimálních reakčních podmínek může být v některých případech nízká; například většina experimentálních prací týkajících se CO2 fotoredukce se záměrně provádí v nepřítomnosti O2, protože O2 téměř vždy potlačuje redukci CO2. V přírodních systémech je však neobvyklé najít analogický kontext, kde CO2 a katalyzátoru se dosáhne světlem, ale není tam žádný O2 současnost, dárek.

Reakce v dusíkový cyklus

ReakceTyp reakceKatalyzátor / reakční podmínkySouvisející biologický nebo chemický proces
N2 → NH3fotofixace (fotoredukce) dinitrogenupouštní písky ve vzduchu;[9] ZnO, Al2Ó3, Fe2Ó3, Ni2Ó3, CoO, CuO, MnO2a sterilní půda;[46] vodné suspenze TiO2, ZnO, CdS, SrTiO3[47] a vodný oxid železitý[48] pod N2; titaničitan železitý[28][29]biologická fixace dusíku (redukční)
N2 + H2O → NH3 + O.2fotoredukce dinitrogenu + fotooxidace vodyTiO2 při ozařování téměř UV v nepřítomnosti O2; Fe dopovaný TiO2 a a-Fe2Ó3 na slunci[49]
N2 → N2H4fotofixace (fotoredukce) dinitrogenupouštní písky ve vzduchu[9]
N2 + H2O → N2H4 + O.2fotoredukce dinitrogenu + fotooxidace vodyTiO2 při ozařování téměř UV v nepřítomnosti O2[49]
N2 + O.2 → NEfotofixace (fotooxidace) dinitrogenuTiO2 ve vzduchu[50]chemická fixace dusíku (oxidační)
N2 → NE−
3		fotooxidace dinitrogenuvodná suspenze ZnO pod N2[51]
N2 + H2O → NE−
2 + H2		fotooxidace dinitrogenu + fotoredukce vodyZnO-Fe2Ó3 pod N2[52]
NH3 → NE−
2

NH3 → NE−
3

fotooxidace amoniaku („fotonitrifikace“)TiO2;[23][53][54] ZnO, Al2Ó3a SiO2;[23] a ve sterilní půdě[22]nitrifikace (biologická oxidace amoniaku)
NH3 → N2ÓTiO2[53]nitrifikace
NH+
4 + NE−
2 → N2		TiO2, ZnO, Fe2Ó3a půda[55][56]chemodenitrifikace; anammox; tepelný rozklad dusitanu amonného
NH4NE3 → N2Óna Al2Ó3[57]denitrifikace; tepelný rozklad dusičnanu amonného
NE−
3 nebo HNO3 → NE, NE2, N2Ó		fotoredukce dusičnanů; fotodenitrifikace; renoxikacena Al2Ó3;[58][59][60] TiO2;[59][60][61] SiO2;[60][61] α-Fe2O3, ZnO;[60] Saharský písek[61]denitrifikace
NE2 → HONOna huminových kyselinách a půdě[45]
NE−
3 → NH3		TiO2[62]disimilační redukce dusičnanů na amoniak
N2O → N2pozorováno u písků různého složení[43]rozklad oxidu dusného (terminální reakce biologického denitrifikace )
N2O → N2 + O.2fotodisociace oxidu dusnéhoZnO pod UV zářením;[63] TiO2 a Ag dopovaný TiO2 pod UV zářením[64]tepelná disociace oxidu dusného
aminokyseliny → NH3fotoamonifikace (fotomineralizace organického N)na Fe2Ó3 nebo půdu na slunci[65]biologická amonifikace (mineralizace N)
rozpuštěný organický N → NH3fotoamonifikace (fotomineralizace organického N)[66][67]biologická amonifikace (mineralizace N)

Reakce v uhlíkový cyklus

ReakceTyp reakceKatalyzátor / reakční podmínkySouvisející biologický nebo chemický proces
CO2 → CO

CO2 → HCOOH

CO2 → CH2Ó

CO2 → CH3ACH

CO2 → CH4

fotochemická redukce CO2 (produkty s jedním uhlíkem)Obrovský, dobře zhodnocený např.[68][69][70] soubor literatury o solární palivo Výroba (umělá fotosyntéza ); mnoho katalyzátorůbakteriální redukce CO2; fotosyntéza rostlin a řas
1. CO2 → C.2H5ACH

2. CO2 → C.2H4, C.2H6

3. CO2 → kyselina vinná, glyoxylová, šťavelová

fotochemická redukce CO2 (výrobky s více než jedním uhlíkem)1. SiC[71] 2. SiC / Cu[72]

3. ZnS[73]

CO2 + H2O → CH4SrTiO3 ve vakuu[74]
CH4 → CH2Ó

CH4 → CO2

fotochemická oxidace metanuvýroba CO2, CO a mravenčan pozorovány nad oxidem titaničitým[75]asimilační methanotrophy (formaldehyd), jiný aerobní metabolismus metanu (CO2),[76] anaerobní oxidace methanu (CO.)2)
CH4 → C.2H6 + H2fotoindukovaná přímá metanová vazbaSiO2-Al2Ó3-TiO2[77]
CH3COOH → CH4 + CO2pozorováno na TiO2[78] pod atmosférou N2acetoclastická methanogeneze
CH3COOH → C.2H6TiO2[79]acetoclastická methanogeneze; oxidační dekarboxylace
CH3CH2COOH → C.3H8 + CO2oxidační dekarboxylace
vrh rostlin → CO2 ?fotodegradace rostlinného odpadu[80]mikrobiální rozklad
rostlinné složky (např. pektin) v oxic podmínky → CH4UV záření[81][82]methanogeneze
půda v oxických podmínkách → CH4UV záření[83]methanogeneze
rozklad rozpuštěných organických látek1. nekatalyzovaná fotodegradace

2. fotokatalytická degradace

3. fotochemická mineralizace (CO a CO2 jako produkty)

pozorováno bez katalyzátorů[84] nebo s katalyzátory, jako je železo (III)[85] a TiO2;[86][87] prokázáno, že se vyskytuje v oceánech[88]biologický metabolismus obecně
sorbovaná organická hmota → rozpuštěná organická hmotafotochemické rozpouštění[89]biologické rozpouštění / degradace
oxidace sacharidů a tukůpozorováno jak se ZnO, tak bez něj[90]aerobní metabolismus obecně
Chlorfluoruhlovodíky → Cl− + F− + CO2TiO2, ZnO, Fe2Ó3, kaolin, SiO2Al2Ó3[91]biologická degradace

Další reakce, včetně spojených cyklů

ReakceTyp reakceKatalyzátor / reakční podmínkySouvisející biologický nebo chemický proces
H2O → H2fotoredukce vodymnoho katalyzátorů pod UV a viditelným světlem[92][93]biologická produkce vodíku
H2O → O2fotooxidace vodyna α-Fe2Ó3;[94] vrstvený dvojitý hydroxid minerály[95][96]oxidace vody rostlinami, řasami a některými bakteriemi[97]
H2O → H2 + O.2fotochemické štěpení vodyTiO2[49][98](termochemické štěpení vody, např cyklus oxidu železa )
CO + H2O → CO2 + H2[15]
CH4 + NH3 + H2O → aminokyseliny + H2Pt / TiO2[99]
CO + NH3 → HCONH2[15]
FeCO3 + H2O → H2 + CO2 + Fe3Ó4/ γ-Fe2Ó3fotoredukce vody,

fotochemická oxidace Fe (II)

UV záření za anoxických podmínek[2]
FeCO3 + CO2 → organické sloučeniny + FeOOHabiotická fotosyntéza,

fotochemická oxidace Fe (II)

UV záření[100]
koloidní oxidy Fe (III) (hydr) a oxidy Mn (IV) → vodné Fe (II) a Mn (II)fotochemické rozpouštění (reduktivní)s[101][102][103] nebo bez[103][104] organické ligandybiologické reduktivní rozpouštění
rozpuštěná organická hmota a Fe → částicová organická hmota a Fefotochemická flokulace[105]
ZnS → Zn0 + S.0 (nepřítomnost vzduchu)

ZnS → Zn0 + SO2−
4 (přítomnost vzduchu)

fotokoroze;[106] primárně ovlivňuje sulfidové polovodičebakteriální oxidace sulfidů, např. pyritu

Reference

  1. ^ Doane, TA (2017). „Průzkum fotochemie“. Geochem Trans. 18: 1. doi:10.1186 / s12932-017-0039-r. PMC  5307419. PMID  28246525.
  2. ^ A b C d Kim, J. Dongun; Yee, Nathan; Nanda, Vikas; Falkowski, Paul G. (2011). „Anoxická fotochemická oxidace sideritu generuje molekulární vodík a oxidy železa“. Sborník Národní akademie věd. 110 (25): 10073–10077. Bibcode:2013PNAS..11010073K. doi:10.1073 / pnas.1308958110. PMC  3690895. PMID  23733945.
  3. ^ Farmaceutický deník a transakce. 11. Farmaceutická společnost Velké Británie. 1881. str. 227.
  4. ^ Dulin, David; Mill, Theodore (1982). "Vývoj a hodnocení chemických aktinometrů". Věda o životním prostředí a technologie. 16 (11): 815–820. Bibcode:1982EnST ... 16..815D. doi:10.1021 / es00105a017. PMID  22299793.
  5. ^ Seinfield, J.H .; Pandis, S.N. (2006). Atmosférická chemie a fyzika: Od znečištění ovzduší ke změně klimatu. Wiley.
  6. ^ Ferris, F.G. (2005). "Biogeochemické vlastnosti bakteriogenních oxidů železa". Geomikrobiologický deník. 22 (3–4): 79–85. doi:10.1080/01490450590945861. S2CID  86385855.
  7. ^ Spiro, T.G .; Bargar, J. R.; Sposito, G; Tebo, B.M. (2010). "Bakteriogenní oxidy manganu". Účty chemického výzkumu. 43 (1): 2–9. doi:10.1021 / ar800232a. PMID  19778036.
  8. ^ Vodní ekosystémy: Interaktivita rozpuštěných organických látek. Akademický tisk. 2002.
  9. ^ A b C Schrauzer, G.N .; Strampach, N .; Hui, L.N .; Palmer, M.R .; Salehi, J. (1983). „Dusíkatá fotoredukce na pouštních pískech za sterilních podmínek“. Sborník Národní akademie věd USA. 80 (12): 3873–3876. Bibcode:1983PNAS ... 80,3873S. doi:10.1073 / pnas.80.12.3873. PMC  394157. PMID  16593330.
  10. ^ Falkowski, P.G. (2015). "Od světla k životu". Počátky života a vývoj biosfér. 45 (3): 347–350. Bibcode:2015OLEB ... 45..347F. doi:10.1007 / s11084-015-9441-6. PMID  26105723. S2CID  15065801.
  11. ^ von Baeyer, A (1870). „Ueber die Wasserentziehung und ihre Bedeutung fur das Pflanzenleben und die Gahrung“. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. 3: 63–75. doi:10,1002 / cber.18700030123.
  12. ^ Dhar, N.R .; Ram, A (1933). „Fotosyntéza v tropickém slunečním světle. VI: přítomnost formaldehydu v dešťové vodě“. Journal of Physical Chemistry. 37: 525–531. doi:10.1021 / j150346a015.
  13. ^ A b Mackinney, G (1932). "Fotosyntéza in vitro". Journal of the American Chemical Society. 54 (4): 1688–1689. doi:10.1021 / ja01343a501.
  14. ^ Bach, M.A. (1893). "Příspěvek a l'etude des fenomenes chimiques de l'assimilation de l'acide carbonique par les plantes a chlorophylle". Komptuje Rendus de l'Académie des Sciences. 116: 1145–1148.
  15. ^ A b C d Berthelot, D; Gaudechon, H (1910). „Synthese photochimique des hydates de carbone aux depens des elements de l'anhydride carbonique et de la vapeur d'eau, en l'absence de chlorophylle; synthese photochimique des composes quaternaires“. Komptuje Rendus de l'Académie des Sciences. 150: 1690–1693.
  16. ^ A b Usher, F.L .; Priestley, J.H. (1911). „Mechanismus asimilace uhlíku: část III“. Sborník královské společnosti v Londýně. 84 (569): 101–112. Bibcode:1911RSPSB..84..101U. doi:10.1098 / rspb.1911.0052.
  17. ^ A b C Ranvansi, A.R .; Dhar, N.R. (1932). „Fotosyntéza na tropickém slunečním světle. Část III: syntéza formaldehydu“. Journal of Physical Chemistry. 36: 568–574. doi:10.1021 / j150332a012.
  18. ^ Moore, Benjamin (1912). Původ a povaha života. Williams a Norgate. str. 182.
  19. ^ Moore, B .; Webster (1913). „Syntéza slunečním světlem ve vztahu k počátku života: syntéza formaldehydu z oxidu uhličitého a vody anorganickými koloidy působícími jako transformátory světelné energie“. Sborník Královské společnosti v Londýně B. 87 (593): 163–176. Bibcode:1913RSPSB..87..163M. doi:10.1098 / rspb.1913.0068.
  20. ^ A b Baly, E.C.C. (1930). "Fotosyntéza sacharidů". Příroda. 126 (3182): 666–667. Bibcode:1930Natur.126..666.. doi:10.1038 / 126666a0.
  21. ^ Dhar, N.R .; Ram, A. (1932). "Fotoredukce kyseliny uhličité, hydrogenuhličitanů a uhličitanů na formaldehyd". Příroda. 129 (3249): 205. Bibcode:1932Natur.129..205D. doi:10.1038 / 129205b0. S2CID  4027160.
  22. ^ A b Dhar, NR; Bhattacharya, AK; Biswas, NN (1932). "Fotonitrifikace v půdě". Věda o půdě. 35 (4): 281–284. doi:10.1097/00010694-193304000-00002. S2CID  94099740.
  23. ^ A b C Rao, GG; Dhar, NR (1930). „Fotocitlivá oxidace amoniaku a amonných solí a problém nitrifikace v půdách“. Věda o půdě. 31 (5): 379–384. doi:10.1097/00010694-193105000-00004. S2CID  98591564.
  24. ^ Hegler, F; Posth, NR; Jiang, J; Kappler, A (2008). „Fyziologie fototrofních bakterií oxidujících železo: důsledky pro moderní a starověká prostředí“. Ekologie mikrobiologie FEMS. 66 (2): 250–260. doi:10.1111 / j.1574-6941.2008.00592.x. PMID  18811650.
  25. ^ A b C d Mills, A; Le Hunte, S (1997). "Přehled polovodičové fotokatalýzy". Journal of Photochemistry and Photobiology A. 108: 1–35. doi:10.1016 / s1010-6030 (97) 00118-4.
  26. ^ A b Gohre, K; Miller, GC (1983). "Generování singletového kyslíku na povrchu půdy". Journal of Agricultural and Food Chemistry. 31 (5): 1104–1108. doi:10.1021 / jf00119a044.
  27. ^ A b Katagi, T (1990). „Fotoindukovaná oxidace organofosforového fungicidu tolklofos-methylu na jílové minerály“. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 38 (7): 1595–1600. doi:10.1021 / jf00097a035.
  28. ^ A b C Rusina, O .; Linnik, O; Eremenko, A; Kisch, H (2003). "Dusíková fotofixace na nanostrukturovaných filmech titaničitanu železa". Chemistry: A European Journal. 9 (2): 561–565. doi:10.1002 / chem.200390059. PMID  12532306.
  29. ^ A b Linnik, O; Kisch, H (2006). "O mechanismu fotofixace dusíku na nanostrukturovaných filmech titaničitanu železa". Fotochemické a fotobiologické vědy. 5 (10): 938–942. doi:10.1039 / b608396j. PMID  17019472.
  30. ^ Gupta, SK; Rajakumar, V; Grieveson, P (1991). "Fázové transformace během zahřívání koncentrátů ilmenitu". Hutní transakce B. 22 (5): 711–716. Bibcode:1991MTB .... 22..711G. doi:10.1007 / bf02679027. S2CID  135686978.
  31. ^ Xu, Y; Schoonen, MAA (2000). "Absolutní energetické polohy vodivých a valenčních pásem vybraných polovodičových minerálů". Americký mineralog. 85 (3–4): 543–556. Bibcode:2000AmMin..85..543X. doi:10.2138 / am-2000-0416. S2CID  93277275.
  32. ^ Kisch, Horst (2015). Polovodičová fotokatalýza: principy a aplikace. Wiley. ISBN  978-3-527-33553-4.
  33. ^ Gomis, J; Vercher, RF; Amat, AM; Martire, DO; Gonzalez, MC; Bianco Prevot, A; Montoneri, E; Arques, A; Carlos, L (2013). „Aplikace rozpustných bioorganických látek (SBO) jako fotokatalyzátorů pro čištění odpadních vod: senzibilizující účinek a proces podobný fotofentonu.“ Katalýza dnes. 209: 176–180. doi:10.1016 / j.cattod.2012.08.036. hdl:10251/51253.
  34. ^ Curtis, TP; Mara, DD; Silva, SA (1992). "Vliv pH, kyslíku a huminových látek na schopnost slunečního záření poškodit fekální koliformní bakterie ve vodě pro stabilizaci odpadu". Aplikovaná a environmentální mikrobiologie. 58 (4): 1335–1343. doi:10.1128 / AEM.58.4.1335-1343.1992. PMC  195595. PMID  16348698.
  35. ^ Selli, E; De Giorgi, A; Bidoglio, G (1996). "Huminová kyselina senzitizovaná fotoredukce Cr (VI) na částicích ZnO". Věda o životním prostředí a technologie. 30 (2): 598–604. Bibcode:1996EnST ... 30..598S. doi:10.1021 / es950368 +.
  36. ^ Georgiou, CD; et al. (2015). „Důkazy o fotochemické produkci reaktivních forem kyslíku v pouštních půdách“. Příroda komunikace. 6: 7100. Bibcode:2015NatCo ... 6,7100G. doi:10.1038 / ncomms8100. PMID  25960012.
  37. ^ Gohre, K; Scholl, R; Miller, GC (1986). "Singletové kyslíkové reakce na ozářených půdních površích". Věda o životním prostředí a technologie. 20 (9): 934–938. Bibcode:1986EnST ... 20..934G. doi:10.1021 / es00151a013. PMID  22263827.
  38. ^ Hebert, VR; Miller, GC (1990). "Hloubková závislost přímé a nepřímé fotolýzy na půdních površích". Journal of Agricultural and Food Chemistry. 38 (3): 913–918. doi:10.1021 / jf00093a069.
  39. ^ Coelho, C; Guyot, G; ter Halle, A; Cavani, L; Ciavatta, C; Richard, C (2011). "Fotoreaktivita huminových látek: vztah mezi fluorescencí a produkcí singletového kyslíku". Dopisy o chemii životního prostředí. 9 (3): 447–451. doi:10.1007 / s10311-010-0301-3. S2CID  97607061.
  40. ^ Glaeser, SP; Berghoff, BA; Stratmann, V; Grossart, HP; Glaeser, J (2014). „Kontrastní účinky singletového kyslíku a peroxidu vodíku na složení bakteriální komunity v humózním jezeře“. PLOS ONE. 9 (3): e92518. Bibcode:2014PLoSO ... 992518G. doi:10.1371 / journal.pone.0092518. PMC  3965437. PMID  24667441.
  41. ^ Appiani, E; McNeill, K (2015). "Fotochemická produkce singletového kyslíku z částicové organické hmoty". Věda o životním prostředí a technologie. 49 (6): 3514–3522. Bibcode:2015EnST ... 49.3514A. doi:10.1021 / es505712e. PMID  25674663.
  42. ^ A b Ausloos, P; Rebbert, RE; Glasgow, L (1977). „Fotodekompozice chloromethanů absorbovaných na povrchu oxidu křemičitého“. Journal of Research of the National Bureau of Standards. 82: 1. doi:10,6028 / jres.082.001.
  43. ^ A b Rebbert, R.E .; Ausloos, P (1978). "Rozklad N2O na částice". Dopisy o geofyzikálním výzkumu. 5 (9): 761–764. Bibcode:1978GeoRL ... 5..761R. doi:10.1029 / gl005i009p00761.
  44. ^ Pierotti, D; Rasmussen, LE; Rasmussen, RA (1978). „Sahara jako možný záchyt stopových plynů“. Dopisy o geofyzikálním výzkumu. 5 (12): 1001–1004. Bibcode:1978GeoRL ... 5.1001P. doi:10.1029 / gl005i012p01001.
  45. ^ A b Stemmler, K; Ammann, M; Donders, C; Kleffmann, J; George, C (2006). „Fotosenzitizovaná redukce oxidu dusičitého na huminové kyselině jako zdroji kyseliny dusité“. Příroda. 440 (7081): 195–198. Bibcode:2006 Natur.440..195S. doi:10.1038 / nature04603. PMID  16525469.
  46. ^ Dhar, NR (1958). "Vliv de la lumiere sur la fixation de l'azote". Journal of Chimie Physique et de Physicochimie Biologique. 55: 980–984. doi:10.1051 / jcp / 1958550980.
  47. ^ Miyama, H; Fujii, N; Nagae, Y (1980). "Heterogenní fotokatalytická syntéza amoniaku z vody a dusíku". Dopisy o chemické fyzice. 74 (3): 523–524. Bibcode:1980CPL .... 74..523M. doi:10.1016/0009-2614(80)85266-3.
  48. ^ Tennakone, K; Ileperuma, O.A .; Bandara, J.M.S .; Thaminimulla, C.T.K .; Ketipearachchi, USA (1991). „Simultánní redukční a oxidační fotokatalytická fixace dusíku v nafionových filmech obsahujících oxid železitý (III) v provzdušněné vodě“. Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. 8 (8): 579–580. doi:10.1039 / c39910000579.
  49. ^ A b C Schrauzer, GN; Guth, TD (1977). "Fotolýza vody a fotoredukce dusíku na oxidu titaničitém". Journal of the American Chemical Society. 99 (22): 7189–7190. doi:10.1021 / ja00464a015.
  50. ^ Bickley, RI; Vishwanathan, V (1979). "Fotokatalyticky indukovaná fixace molekulárního dusíku blízkým UV zářením". Příroda. 280 (5720): 306–308. Bibcode:1979 Natur.280..306B. doi:10.1038 / 280306a0. S2CID  4364417.
  51. ^ Ileperuma, OA; Weerasinghe, FNS; Lewke Bandara, TS (1989). "Fotoindukované oxidační reakce fixace dusíku na suspenzích polovodičů". Materiály pro solární energii. 19 (6): 409–414. doi:10.1016 / 0165-1633 (89) 90035-x.
  52. ^ Tennakone, K; Ileperuma, OA; Thaminimulla, CTK; Bandara, JMS (1992). "Fotooxidace dusíku na dusitany pomocí kompozitního katalyzátoru ZnO-Fe2O3". Journal of Photochemistry and Photobiology A. 66: 375–378. doi:10.1016 / 1010-6030 (92) 80010-s.
  53. ^ A b McLean, WR; Ritchie, M (1965). „Reakce na oxid titaničitý: fotooxidace amoniaku“. Journal of Applied Chemistry. 15 (10): 452–460. doi:10.1002 / jctb.5010151003.
  54. ^ Pollema, CH; Milosavljevic, EM; Hendrix, JL; Solujic, L; Nelson, JH (1992). "Fotokatalytická oxidace vodného amoniaku (amonný iont) na dusitany nebo dusičnany na částicích TiO2". Monatshefte für Chemie. 123 (4): 333–339. doi:10.1007 / bf00810945. S2CID  98685614.
  55. ^ Dhar, NR (1934). "Denitrifikace ve slunečním světle". Příroda. 134 (3389): 572–573. Bibcode:1934Natur.134..572D. doi:10.1038 / 134572c0. S2CID  4035310.
  56. ^ Dhar, NR; Pant, NN (1944). "Ztráta dusíku z půd a povrchů oxidů". Příroda. 153 (3873): 115–116. Bibcode:1944Natur.153..115D. doi:10.1038 / 153115a0. S2CID  4035320.
  57. ^ Rubasinghege, G; Spak, SN; Stanier, CO; Carmichael, GR; Grassian, VH (2011). "Abiotický mechanismus pro tvorbu atmosférického oxidu dusného z dusičnanu amonného". Věda o životním prostředí a technologie. 45 (7): 2691–2697. Bibcode:2011EnST ... 45.2691R. doi:10.1021 / es103295v. PMID  21370856.
  58. ^ Rubasinghege, G; Grassian, VH (2009). "Fotochemie adsorbovaného dusičnanu na povrchu částic oxidu hlinitého". Journal of Physical Chemistry A. 113 (27): 7818–7825. Bibcode:2009JPCA..113,7818R. doi:10.1021 / jp902252s. PMID  19534452.
  59. ^ A b Gankanda, A; Grassian, VH (2014). „Nitrátová fotochemie na laboratorních proxy aerosolu minerálního prachu: závislost na vlnové délce a akční spektra“. Journal of Physical Chemistry C. 118 (50): 29117–29125. doi:10.1021 / jp504399a.
  60. ^ A b C d Lesko, DMB; Coddens, EM; Swomley, HD; Welch, RM; Borgatta, J; Navea, JG (2015). "Fotochemie dusičnanů chemisorbovaných na různých površích oxidů kovů". Fyzikální chemie Chemická fyzika. 17 (32): 20775–20785. Bibcode:2015PCCP ... 1720775L. doi:10.1039 / c5cp02903a. PMID  26214064.
  61. ^ A b C Ndour, M; Conchon, P; D'Anna, B; George, C (2009). "Fotochemie povrchu minerálního prachu jako potenciální proces atmosférické renoxifikace". Dopisy o geofyzikálním výzkumu. 36 (5): L05816. Bibcode:2009GeoRL..36,5816N. doi:10.1029 / 2008GL036662.
  62. ^ Ohtani, B; Kakimoto, M; Miyadzu, H; Nishimoto, S; Kagiya, T (1988). „Vliv povrchově adsorbovaného 2-propanolu na fotokatalytickou redukci iontů stříbra a / nebo dusičnanů v kyselé suspenzi TiO2“. Journal of Physical Chemistry. 92: 5773–5777. doi:10.1021 / j100331a045.
  63. ^ Tanaka, K; Blyholder, G (1971). "Fotokatalytické reakce na polovodičových površích. I. Rozklad oxidu dusného na oxidu zinečnatém". Journal of Physical Chemistry. 75 (8): 1037–1043. doi:10.1021 / j100678a004.
  64. ^ Obalova, L; Reli, M; Lang, J; Matejka, V; Kukutschova, J; Lacny, Z; Koci, K (2013). „Fotokatalytický rozklad oxidu dusného pomocí nanokompozitních tenkých vrstev TiO2 a Ag-TiO2“ (PDF). Katalýza dnes. 209: 170–175. doi:10.1016 / j.cattod.2012.11.012. hdl:10084/100595.
  65. ^ Rao, GG; Varadanam, CI (1938). "Fotoamonifikace organických dusíkatých sloučenin v půdě". Příroda. 142 (3596): 618. Bibcode:1938Natur.142..618R. doi:10.1038 / 142618a0. S2CID  4124108.
  66. ^ Vahatalo, AV; Zepp, RG (2005). "Fotochemická mineralizace rozpuštěného organického dusíku na amonium v ​​Baltském moři". Věda o životním prostředí a technologie. 39 (18): 6985–6992. Bibcode:2005EnST ... 39.6985V. doi:10.1021 / es050142z. PMID  16201620.
  67. ^ Jeff, S; Hunter, K; Vandergucht, D; Hudson, J (2012). "Fotochemická mineralizace rozpuštěného organického dusíku na amoniak v prérijních jezerech". Hydrobiologia. 693: 71–80. doi:10.1007 / s10750-012-1087-z. S2CID  12237780.
  68. ^ Li, K; An, X; Park, KH; Khraisheh, M; Tng, J (2014). „Kritický přehled fotokonverze CO2: katalyzátory a reaktory“. Katalýza dnes. 224: 3–12. doi:10.1016/j.cattod.2013.12.006.
  69. ^ Roy, SC; Varghese, OK; Paulose, M; Grimes, CA (2010). "Toward solar fuels: photocatalytic conversion of carbon dioxide to hydrocarbons". ACS Nano. 4 (3): 1259–1278. doi:10.1021/nn9015423. PMID  20141175.
  70. ^ Habisretinger, SN; Schmidt-Mende, L; Stolarczyk, JK (2013). "Photocatalytic reduction of CO2 on TiO2 and other semiconductors". Angewandte Chemie International Edition. 52 (29): 7372–7408. doi:10.1002/anie.201207199. PMID  23765842.
  71. ^ Yamamura, S; Kojima, H; Iyoda, J; Kawai, W (1987). "Formation of ethyl alcohol in the photocatalytic reduction of carbon dioxide by SiC and ZnSe/metal powders". Journal of Electroanalytical Chemistry. 225 (1–2): 287–290. doi:10.1016/0022-0728(87)80023-2.
  72. ^ Cook, RL; MacDuff, RC; Sammells, AF (1988). "Photoelectrochemical carbon dioxide reduction to hydrocarbons at ambient temperature and pressure". Journal of the Electrochemical Society. 135 (12): 3069–3070. doi:10.1149/1.2095490.
  73. ^ Eggins BR, Robertson PKJ, Stewart JH, Woods E. 1993. Photoreduction of carbon dioxide on zinc sulfide to give four-carbon and two-carbon acids. Journal of the Chemical Society, Chemical Communications Issue 4:349-350.
  74. ^ Hemminger, JC; Carr, R; Somorjai, GA (1978). "The photoassisted reaction of gaseous water and carbon dioxide absorbed on the SrTiO3(111) crystal face to form methane". Dopisy o chemické fyzice. 57 (1): 100–104. Bibcode:1978CPL....57..100H. doi:10.1016/0009-2614(78)80359-5.
  75. ^ Lien, CF; Chen, MT; Lin, YF; Lin, JL (2004). "Photooxidation of methane over TiO2". Časopis Čínské chemické společnosti. 51: 37–42. doi:10.1002/jccs.200400007.
  76. ^ Holmes, AJ; Roslev, P; McDonald, IR; Iversen, N; Henriksen, K; Murrell, JC (1999). "Characterization of methanotrophic bacterial populations in soils showing atmospheric methane uptake". Aplikovaná a environmentální mikrobiologie. 65 (8): 3312–3318. doi:10.1128/AEM.65.8.3312-3318.1999. PMC  91497. PMID  10427012.
  77. ^ Yoshida, H; Matsushita, N; Kato, Y; Hattori, T (2003). "Synergistic active sites on SiO2-Al2O3-TiO2 photocatalysts for direct methane coupling". Journal of Physical Chemistry B. 107: 8355–8362. doi:10.1021/jp034458+.
  78. ^ Kraeutler, B; Bard, AJ (1977). "Heterogeneous photocatalytic synthesis of methane from acetic acid - new Kolbe reaction pathway". Journal of the American Chemical Society. 100 (7): 2239–2240. doi:10.1021/ja00475a049.
  79. ^ Kraeutler, B; Bard, AJ (1977). "Photoelectrosynthesis of ethane from acetate ion at an n-type TiO2 electrode - the photo-Kolbe reaction". Journal of the American Chemical Society. 99: 7729–7731. doi:10.1021/ja00465a065.
  80. ^ Austin, AT; Vivanco, L (2006). "Plant litter decomposition in a semi-arid ecosystem controlled by photodegradation". Příroda. 442 (7102): 555–558. Bibcode:2006Natur.442..555A. doi:10.1038/nature05038. PMID  16885982. S2CID  4343066.
  81. ^ Vigano, I; van Weelden, H; Holzinger, R; Keppler, F; McLeod, A; Rockmaan, T (2008). "Effect of UV radiation and temperature on the emission of methane from plant biomass and structural components" (PDF). Biogeovědy. 5 (3): 937–947. Bibcode:2008BGeo....5..937V. doi:10.5194/bg-5-937-2008.
  82. ^ McLeod, AR; Fry, SC; Loake, GJ; Messenger, DJ; Reay, DS; Smith, KA; Yun, B (2008). "Ultraviolet radiation drives methane emissions from terrestrial plant pectins" (PDF). Nový fytolog. 180 (1): 124–132. doi:10.1111/j.1469-8137.2008.02571.x. PMID  18657215.
  83. ^ Jugold, A; Althoff, F; Hurkuck, M; Greule, M; Lelieveld, J; Keppler, F (2012). "Non-microbial methane formation in oxic soils". Biogeovědy. 9 (9): 11961–11987. Bibcode:2012BGD.....911961J. doi:10.5194/bgd-9-11961-2012.
  84. ^ Moran, MA; Zepp, RG (1997). "Role of photoreactions in the formation of biologically labile compounds from dissolved organic matter". Limnologie a oceánografie. 42 (6): 1307–1316. Bibcode:1997LimOc..42.1307M. doi:10.4319/lo.1997.42.6.1307.
  85. ^ Feng, W; Nansheng, D (2000). "Photochemistry of hydrolytic iron(III) species and photoinduced degradation of organic compounds: a minireview". Chemosféra. 41 (8): 1137–1147. Bibcode:2000Chmsp..41.1137F. doi:10.1016/s0045-6535(00)00024-2. PMID  10901238.
  86. ^ Liu, S; Lim, M; Fabris, R; Chow, C; Drikas, M; Amal, R (2010). "Comparison of photocatalytic degradation of natural organic matter in two Australian surface waters using multiple analytical techniques". Organická geochemie. 41 (2): 124–129. doi:10.1016/j.orggeochem.2009.08.008.
  87. ^ Huang, X; Leal, M; Li, Q (2008). "Degradation of natural organic matter by TiO2 photocatalytic oxidation and its effect on fouling of low-pressure membranes". Vodní výzkum. 42 (4–5): 1142–1150. doi:10.1016/j.watres.2007.08.030. PMID  17904191.
  88. ^ Mopper, K; Zhou, X; Kieber, RJ; Kieber, DJ; Sikorski, RJ; Jones, RD (1991). "Photochemical degradation of dissolved organic carbon and its impact on the oceanic carbon cycle". Příroda. 353 (6339): 60–62. Bibcode:1991Natur.353...60M. doi:10.1038/353060a0. S2CID  4288774.
  89. ^ Helms, JR; Glinski, DA; Mead, RN; Southwell, MW; Avery, GB; Kieber, RJ; Skrabal, SA (2014). "Photochemical dissolution of organic matter from resuspended sediments: impact of source and diagenetic state on photorelease". Organická geochemie. 73: 83–89. doi:10.1016/j.orggeochem.2014.05.011.
  90. ^ Palit, C.C.; Dhar, N.R. (1928). "Oxidation of carbohydrates, fats, and nitrogenous products by air in presence of sunlight". Journal of Physical Chemistry. 32 (8): 1263–1268. doi:10.1021/j150290a014.
  91. ^ Tanaka, K; Hisanaga, T (1994). "Photodegradation of chlorofluorocarbon alternatives on metal oxide". Solární energie. 52 (5): 447–450. Bibcode:1994SoEn...52..447T. doi:10.1016/0038-092x(94)90122-i.
  92. ^ Ismail, AA; Bahnemann, DW (2014). "Photochemical splitting of water for hydrogen production by photocatalysis: a review". Materiály pro solární energii a solární články. 128: 85–101. doi:10.1016/j.solmat.2014.04.037.
  93. ^ Abe, R (2010). "Recent progress on photocatalytic and photoelectrochemical water splitting under visible light irradiation". Journal of Photochemistry and Photobiology C. 11 (4): 179–209. doi:10.1016/j.jphotochemrev.2011.02.003.
  94. ^ Ohmori, T; Takahasi, H; Mametsuka, H; Suzuki, E (2000). "Photocatalytic oxygen evolution on alpha-Fe2O3 films using Fe3+ ion as a sacrificial oxidizing agent". Fyzikální chemie Chemická fyzika. 2 (15): 3519–3522. Bibcode:2000PCCP....2.3519O. doi:10.1039/b003977m.
  95. ^ Silva, CG; Boulzi, Y; Fornes, V; Garcia, H (2009). "Layered double hydroxides as highly efficient photocatalysts for visible light oxygen generation from water". Journal of the American Chemical Society. 131 (38): 13833–13839. doi:10.1021/ja905467v. PMID  19725513.
  96. ^ Xu, SM; Pan, T; Dou, YB; Yan, H; Zhang, ST; Ning, FY; Shi, WY; Wei, M (2015). "Theoretical and experimental study on M(II)M(III)-layered double hydroxides as efficient photocatalysts toward oxygen evolution from water". Journal of Physical Chemistry. 119: 18823–18834. doi:10.1021/acs.jpcc.5b01819.
  97. ^ Najafpour, MM; Moghaddam, AN; Allakhverdiev, SI; Govindjee (2012). "Biological water oxidation: lessons from nature". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - bioenergetika. 1817 (8): 1110–1121. doi:10.1016/j.bbabio.2012.04.002. PMID  22507946.
  98. ^ Maeda, K (2013). "Direct splitting of pure water into hydrogen and oxygen using rutile titania powder as a photocatalyst". Chemická komunikace. 49 (75): 8404–8406. doi:10.1039/c3cc44151b. PMID  23938403.
  99. ^ Reiche, H; Barr, AJ (1979). "Heterogeneous photosynthetic production of amino acids from methane-ammonia-water at Pt/TiO2. Implications in chemical evolution". Journal of the American Chemical Society. 101: 3127–3128. doi:10.1021/ja00505a054.
  100. ^ Joe, H; Kuma, K; Paplawsky, W; Rea, B; Arrhenius, G (1986). "Abiotic photosynthesis from ferrous carbonate (siderite) and water". Počátky života a vývoj biosféry. 16 (3–4): 369–370. Bibcode:1986OrLi...16..369J. doi:10.1007/bf02422078. S2CID  31537343.
  101. ^ Siffert, C; Sulzberger, B (1991). "Light-induced dissolution of hematite in the presence of oxalate: a case study". Langmuir. 7 (8): 1627–1634. doi:10.1021/la00056a014.
  102. ^ Waite, TD; Morel, FMM (1984). "Photoreductive dissolution of colloidal iron oxide: effect of citrate". Journal of Colloid and Interface Science. 102 (1): 121–137. Bibcode:1984JCIS..102..121W. doi:10.1016/0021-9797(84)90206-6.
  103. ^ A b Waite, TD; Morel, FMM (1984). "Photoreductive dissolution of colloidal iron oxides in natural waters". Věda o životním prostředí a technologie. 18 (11): 860–868. Bibcode:1984EnST...18..860W. doi:10.1021/es00129a010. PMID  22283217.
  104. ^ Sherman, DM (2005). "Electronic structures of iron(III) and manganese(IV) (hydr)oxide minerals: thermodynamics of photochemical reductive dissolution in aquatic environments". Geochimica et Cosmochimica Acta. 69 (13): 3249–3255. Bibcode:2005GeCoA..69.3249S. doi:10.1016/j.gca.2005.01.023.
  105. ^ Helms, JR; Mao, J; Schmidt-Rohr, K; Abdulla, H; Mopper, K (2013). "Photochemical flocculation of terrestrial dissolved organic matter and iron". Geochimica et Cosmochimica Acta. 121: 398–413. Bibcode:2013GeCoA.121..398H. doi:10.1016/j.gca.2013.07.025.
  106. ^ Kisch H. 2015. Semiconductor photocatalysis for atom-economic reactions. In: Bahnemann DW and Robertson PKJ (Eds). Environmental Photochemistry III. Springer. str. 186.