إن عملية التجزئة الضوئية المحفزة لكي تظهر بصورة تامة فأنه يتطلب وجود كل من الاوكسجين والماء إذ  تتفاعل فيما بعد مع الفجوات (h⁺) والالكترونات (e^-) لتكوين جذر الهيدروكسيل وجذر السوبر اللذان يعدان مؤشرين لكسر الأصرة ومن ثم التخلص من المركبات العضوية , وغالباً ما تكون تفاعلات السطوح مصاحبة للعمليات الآتية⁽¹⁾:

1.انتشار الجزئيات المتفاعلة على سطح المحفز الصلب .

2.امتزاز الجزئيات المتفاعلة على سطح المحفز الصلب .

3. حدوث التفاعل على سطح المحفز .

4. امتزاز المادة الناتجة من التفاعل على سطح المحفز الصلب .

5.انتشار المادة الناتجة إلى حيز التفاعل .

إن امتصاص أوكسيد الزنك للأشعة فوق البنفسجية بطاقة أكبر من طاقة فجوة الحزمة (bg)E لذا تتكون الكترونات في حزمة التوصيل (c.b) وثقوب في حزمة التكافؤ (v.b) وتتضمن الميكانيكية الخطوات الاتية⁽²⁾:

ZnO + hv                h⁺_vb + e^-_cb ……………………..(1-10)

h⁺_vb + e^-_cb               ZnO + hv   or heat ……………(1-11)

ZnO + H₂O               ZnOH⁺ + OH^. ……………....(1-12)

ZnOH⁺ + O₂              ZnOH₂⁺ : O₂  …………….. .(1-13)                                                                                             

ZnOH⁺₂ + e^-_cb                Zn^I OH⁺₂    ………….……(1-14)

CH₃CO^-₂ + hv⁺_cb              CH₃^- + CO₂ ………….. (1-15)

h⁺_vb + ZnOH            ZnO^-H⁺ ……………………..(1-16)

Zn^IOH⁺₂ +ZnO^-H⁺                Zn^IIOH⁺₂ + Zn^IIOH…….(1-17)

في حين تتكون جذور البيروكسيد لتقوم بأكسدة النواتج الوسطية و كما موضح في المعادلات الاتية  :

h⁺ + OH^{-               .}OH  …………………..(1-18)

h⁺ + H₂O               ^.OH + H⁺ ……………..(1-19)

^.OH + ^.OH             H₂O₂    ………………..(1-20)

H₂O₂               H^.O₂ + H⁺  ………………..(1-21)

ان العامل المهم الآخر الذي يؤثر على التحفيز الضوئي لتحويل المادة الأساسية العضوية إلى أحماض معدنية لا عضوية هو غاز الأوكسجين  إذ يتزامن الامتزاز الكيميائي  للأوكسجين على سطح أشباه الموصلات مع انتقال الإلكترون من حزمة التوصيل لأشباه الموصلات نوع (n-type) إلى جزيئات الأوكسجين التي تقوم باحتجاز الإلكترونات والصيغة السائدة للأوكسجين الممتز على سطح شبه الموصل هي أيونات (O^-₂)⁽³⁾  إذ تقوم الكترونات حزمة التوصيل بالتفاعل مع الاوكسجين بعد سحبها من المحفز مؤدية إلى تكوين جذور إنيونات السوبر آوكسايد الممتزة , إن الأوكسجين الممتز على سطح أوكسيد الخارصين المختزل يكون على ثلاثة أنواع هي الأوكسجين الجزيئي (O₂) وجذر الأوكسجين الأيوني (O^-₂) وجذر الأوكسجين الذري (O^-)⁽⁴⁾ . ان تكوين آصناف أنيونات السوبر أوكسايد في النظام غير المتجانس⁽⁵⁾ وضحت بالمعادلات الاتية :

ZnO + hv             [ ZnO]            (e^-_(c.b) + h⁺_(v.b) )…. (1-22)

 O_{2 (g)}                      O_{2 (ads)} ……………………………  (1-23)

  O_{2 (ads)} + e^-               O_{2 (ads)} ………………………(1-24)

 O^-_{2 (ads)} + O₂               O^-_{4 (ads)} ……………………...(1-25)

O_{2 (g)}               2O^. _(ads) ……………………………..(1-26)

 O^._(ads) + e^-               O^-_(ads) …………………………(1-27)

 O^-_{2 (ads)} + h⁺              O^._{2 (ads)} ……………………….(1-28)

O^-_(ads) + h⁺                    O^-_(ads) …………………………..(1-29)

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

1- H. Sakai, R. Baba, K. Hashimota, A. Fujishima, A. Heller, J. Phys. Chem., 99, 11896 ( 1995 ).

2- M. R. Hoffmann, S. T. Motrin, W. Chio, D. W. Bahnenmann, J. Chemical Reviews, 95 ( 1 ), 79 ( 1995 ).

3- D. Lyemgar, M. Codell, J. S. Karra, J. Turkenich, J. Amer. Chem. Soc., 88, 5055 ( 1966 ).

4- P. A. Leichton, Photo Chemistry of Air Pollution, Academic Press, Inc. London Ltd., U.S.A., P. 96, ( 1961 ).

5- A. H. J. AL-Tai, M. Sc. Thesis, Baghdad University, (2000).