| Abstract | Globalna potražnja za energijom brzo raste uslijed porasta svjetske populacije i intenzivne industrijske proizvodnje. Trenutno, tradicionalna fosilna goriva (nafta, prirodni plin i ugljen) i dalje predstavljaju glavni izvor energije u svijetu. Međutim, velika potrošnja fosilnih goriva može prouzročiti ozbiljne ekološke probleme i dovesti do značajnih emisija ugljika. Zbog toga, uloženo je mnogo truda u istraživanje i razvoj obnovljivih izvora energije, poput solarne energije. Fototermalna kataliza je moderna i interdisciplinarna djelatnost koja kombinira principe fotokatalize i termalne katalize kako bi se poboljšala učinkovitost kemijskih reakcija. U ovom radu istražuje se kako svjetlost i toplina zajedno djeluju na katalizatore s ciljem pokretanja i ubrzavanja kemijskih procesa. Naglasak je na razvoju novih katalizatora koji mogu istovremeno apsorbirati svjetlost i toplinsku energiju, čime se omogućava veća reaktivnost i selektivnost tijekom reakcija. Cilj ovog rada je analizirati mehanizme fototermalne katalize, usporediti različite katalitičke materijale i sustave koji se koriste u fototermalnim sustavima te identificirati njihove prednosti i izazove u primjeni. Također, analiziraju se primjene fototermalne katalize u industriji, poput proizvodnje goriva, pročišćavanja okoliša i sinteze kemikalija. Rezultati pokazuju da fototermalna kataliza značajno ubrzava kemijske reakcije u odnosu na tradicionalne termalne ili fotokatalitičke metode. Opisani su ključni katalitički materijali sa prihvatljivim fototermalnim značajkama, u koje se ubrajaju metalne nanočestice i poluvodički kompoziti. Također su identificirani čimbenici koji utječu na učinkovitost sustava, kao što su veličina čestica, specifična površina i optičke značajke katalizatora. U radu su također navedeni ključni pravci budućih istraživanja, uključujući razvoj novih katalitičkih materijala, poboljšanje stabilnosti katalizatora i integraciju fototermalnih sustava u postojeće industrijske procese. Ova istraživanja pridonose boljem razumijevanju fototermalne katalize i njezinoj primjeni u razvoju ekološki prihvatljivih i energetski učinkovitijih tehnologija. |
| Abstract (english) | The global demand for energy is rapidly increasing due to the growth of the world's population and intensive industrial production. Currently, traditional fossil fuels (oil, natural gas, and coal) still represent the primary source of energy worldwide. However, the extensive consumption of fossil fuels can lead to serious environmental problems and significant carbon emissions. Consequently, considerable efforts have been made in researching and developing renewable energy sources, such as solar energy. Photothermal catalysis is a modern and interdisciplinary field that combines the principles of photocatalysis and thermal catalysis to enhance the efficiency of chemical reactions. This paper explores how light and heat interact with catalysts to initiate and accelerate chemical processes. The focus is on developing new catalysts capable of simultaneously absorbing light and thermal energy, thereby enabling greater reactivity and selectivity in reactions. The goal of this paper is to analyze the mechanisms of photothermal catalysis, evaluate the various materials and systems used, and identify their advantages and challenges in application. The applications of photothermal catalysis in industry, such as fuel production, environmental purification, and chemical synthesis, are also analyzed. The results show that photothermal catalysis significantly accelerates reactions compared to traditional thermal or photocatalytic methods. Key materials with high photothermal properties, including metal nanoparticles and semiconductor composites, have been identified. Factors influencing system efficiency, such as particle size, specific surface area, and optical properties of the catalysts, have also been identified. The paper also recognizes key areas for further research, including the development of new materials, improving catalyst stability, and integrating photothermal systems into existing industrial processes. These studies contribute to a better understanding of photothermal catalysis and its application in the development of more environmentally friendly and energy-efficient technologies. |
