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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 化學化工區(qū) » 催化 » 催化反應 » 二氧化鈦光催化的激發(fā)光源
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二氧化鈦光催化的激發(fā)光源
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| 二氧化鈦光催化的激發(fā)光源，是否低于400nm的光都可以？比如X射線呢？ |
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 光催化 |
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7樓2011-07-05 19:34:56
2樓2011-07-05 08:45:30
3樓2011-07-05 11:57:07
★
xunzhai(金幣+1):謝謝參與
xunzhai(金幣+5): 謝謝！ 2011-07-05 19:04:18
xunzhai(金幣+1):謝謝參與
xunzhai(金幣+5): 謝謝！ 2011-07-05 19:04:18
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深究起來這個問題有點深奧。一般來說，半導體材料的光催化作用被認為是跟光生電子和空穴量子效率有關。地球人發(fā)明了量子力學又發(fā)明了量子化學，認為分子的電子軌道能級有成鍵與反鍵之分。對于半導體，成鍵能級軌道組成所謂的價帶，反鍵能級則組成所謂的導帶，價帶與導帶是不會重疊的。價帶頂部(能量最高的成鍵能級，HOMO)與導帶底部(能量最低的反鍵能級，LUMO)之間的能差稱為帶隙能�；鶓B(tài)半導體的成鍵能級是充滿的，而反鍵能級是全空的。當一個能量高于帶隙能的光子被基態(tài)半導體俘獲后，一個價帶上某能級的電子受激躍遷入導帶上某能級(當然要符合電子躍遷選律啦)，由此也就產(chǎn)生了一個自由電子和一個空穴。當然這種解釋還是比較膚淺的。半導體還有直接遷移型半導體和間接遷移型半導體之分。對于間接遷移型半導體，價帶頂(HOMO)的電子獲得足夠的能量之后，還需要有其它粒子(如聲子)的幫助才能躍遷到導帶底(LUMO)，直接遷移型半導體則不需要。 二氧化鈦有銳鈦礦、金紅石和板鈦礦三種晶型，電子能態(tài)結構不同，帶隙能略有差異。銳鈦礦是間接遷移型半導體，帶隙能～3.2eV；金紅石和板鈦礦是直接遷移型半導體，帶隙能分別為～3.0eV和～3.4eV。理論上這三種晶型最低的激發(fā)波長分別為金紅石413nm、銳鈦礦387nm、板鈦礦365nm。顯然，低于400nm的光對金紅石而言一般是可以作為激發(fā)光源的，但對銳鈦礦和板鈦礦則未必。當然，帶隙能的計算誤差在±0.1eV，而且細究起來納米材料與宏觀塊體(bulk)材料的能帶結構也是略有差異的，可以從納米材料的UV吸收峰發(fā)生位移看出來。 2樓的回答莫名其妙。地球人沒有說過能量不是量子化的，但也不是就是說能量是不連續(xù)的－－否則還有全色光譜(或白光)嗎，再有：你從哪里學到的“只有能量一致才能被吸收”？是高于最低能級差的能量才能被吸收吧？不要一知半解信口開河。 |
4樓2011-07-05 11:59:45
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