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狂歌戰(zhàn)戟鐵蟲 (小有名氣)
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[求助]
請問前輩,光催化降解的真正機(jī)理? 已有2人參與
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兩個問題: (1)以二氧化鈦為例,在紫外光激發(fā)下產(chǎn)生光生空穴和電子,然后電子和空穴將水和氧等氧化或還原為羥基自由基或超氧自由基。我想問的是有機(jī)污染物是全部被自由基降解還是同時被自由基和電子空穴氧化還原降解?如果二者同時發(fā)揮作用的話,具體比例為多少? (2)tio2摻雜元素后形成摻雜能級,帶隙變短,吸收波長紅移,同時氧化還原電位會降低,所產(chǎn)生的電子空穴對是否還有足夠的能力產(chǎn)生羥基自由基去降解有機(jī)物? 懇請大神指點一二。 |
至尊木蟲 (著名寫手)
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1. 有機(jī)污染物可以直接和空穴反應(yīng),不過得看有機(jī)污染物的吸附量和氧化還原電位。日本的Tada教授有篇和空穴的直接反應(yīng)與間接反應(yīng)的論文,你可以去查一下看看。 2. 摻雜,帶隙變短,有兩種可能,一種價帶升高,一種導(dǎo)帶降低。導(dǎo)帶降低的話和空穴沒關(guān)系,價帶升高的話,得看升的多高。太高不能產(chǎn)生羥基自由基去降解有機(jī)物。 |
銀蟲 (正式寫手)
榮譽(yù)版主 (文學(xué)泰斗)
Stay Hungry. Stay Foolish.
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專家經(jīng)驗: +201 |
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催化反應(yīng)最后都?xì)w結(jié)為自由基的氧化還原反應(yīng)。 電子和空穴不能直接參與反應(yīng)?都是形成活性自由基,然后再參與反應(yīng) 有機(jī)物的“降解” 有時可能是脫色,除非做TOC 分析 無論帶隙減小與否 只有半導(dǎo)體能被激發(fā)都會產(chǎn)生光生載流子,只是復(fù)合的壽命長短而已。 |

金蟲 (小有名氣)
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(1)目前的看法是,通常情況下光催化對有機(jī)物的氧化過程都被認(rèn)為是通過羥基自由基完成的,但是也有被超氧自由基(偶氮染料 Reactive Black 5在二氧化鈦表面的降解)和空穴(乙醛酸在二氧化鈦上的降解)直接氧化的。 (2)二氧化鈦摻雜主要是調(diào)節(jié)其能隙,使其能夠吸收可見光,與其電子空穴的性質(zhì)沒有關(guān)系,只要有電子空穴對產(chǎn)生,而且電子空穴對能轉(zhuǎn)移到二氧化鈦表面,就能對吸附的有機(jī)物進(jìn)行降解,效率的高低問題。一般在光催化降解中很少提到氧化還原電位,在光解水制氫中氧化還原電位很重要。 |
鐵蟲 (小有名氣)
送紅花一朵 |
謝謝您,發(fā)帖好久了,只有您一個人回復(fù),不過這些問題仍在困擾著我,銳鈦礦帶隙3.2v,金紅石3.0v,而活性羥基自由基電位是2.8v,如果二氧化鈦帶隙縮小后,會不會無足夠的能力去生成羥基自由基呢 發(fā)自小木蟲IOS客戶端 |
鐵蟲 (小有名氣)
鐵蟲 (小有名氣)
新蟲 (初入文壇)
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