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yanjunqing榮譽(yù)版主 (職業(yè)作家)
少發(fā)牢騷，多辦事~~
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[交流]
光催化鈦基復(fù)合材料---原理(一） 已有16人參與
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我現(xiàn)在就把自己最近一個多月看文獻(xiàn)所得分享于大家，雖然在這寫光催化材料感覺有點勉強(qiáng)，但個人認(rèn)為，負(fù)載型光催化劑也是復(fù)合材料的一種吧。希望我的所得能對蟲子們有些許的幫助。 光催化是近些年興起的一較熱的研究方向，廣泛應(yīng)用于污水處理、空氣凈化、滅菌消毒、有機(jī)污染治理等環(huán)境方面。但目前所研究的光催化劑其利用光能的效率很低，一般只能利用到太陽光的紫外光部分。所以，目前研究者們都在努力拓展光催化劑的光吸收范圍。 目前研究較多的光催化劑都屬于半導(dǎo)體，如TiO2、ZnS、ZnO、CdS、SiC等，研究較多的當(dāng)屬TiO2。這是因為TiO2具有良好的禁帶寬度（TiO2的兩種晶相：銳鈦礦和金紅石，他們的禁帶寬度分別為3.2ev和3.0ev）、光穩(wěn)定性、無毒、催化活性高等優(yōu)點。 下面我就簡單介紹一下光催化原理。 半導(dǎo)體眾所周知，其存在導(dǎo)帶和價帶之分，價帶處于低電勢而導(dǎo)帶處于高電勢。導(dǎo)帶和價帶之間存在空隙即是我們常說的帶隙，不同物種之間的帶隙是不一樣的。只要外界激發(fā)能量大于半導(dǎo)體的能帶寬度，該能量被價帶電子吸收后，價帶上的電子就會被激發(fā)躍遷到導(dǎo)帶，從而產(chǎn)生我們常說的電子-空穴對。這里產(chǎn)生的空穴就是光催化反應(yīng)中的氧化中心，電子就是該反應(yīng)中的還原中心。只要空穴電位大于參加反應(yīng)的氧化反應(yīng)的氧化電位，電子的還原電位低于要參加光催化反應(yīng)的還原電位，該光催化過程就會發(fā)生。這里以光催化還原CO2為CH4為例，catalyst + hv →e- + h+ 氧化反應(yīng)：H2O + 2h+ → 1/2O2 + 2H+ 還原反應(yīng)：CO2 （aq）+ 8e- + 8H+→ CH4 + 2H2O 這里，選用的半導(dǎo)體光催化劑只要產(chǎn)生的空穴（h+）的氧化電位大于O2/H2O的氧化電位，電子（e-）的還原電位低于CO2/CH4的還原電位，該催化過程就會發(fā)生。 但單純的光催化劑面臨著電子-空穴對的復(fù)合率高等問題，所以其利用光能的效率很低。目前研究者們都在研究復(fù)合型的光催化劑—鈦基光催化劑。 下個帖子再寫負(fù)載型的鈦基光催化劑的主要類型和合成方法吧。。。 下面上傳一個79年的nature---關(guān)于光催化還原CO2的，希望對大家有用些 [ Last edited by yanjunqing on 2011-3-24 at 12:24 ] |
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 半導(dǎo)體光催化與納米TiO2 | 青椒不辣 辣椒不青 | 開題 | 感覺有用的帖子 |
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