半導(dǎo)體光催化機(jī)理優(yōu)點(diǎn)?
作者:訪客發(fā)布時(shí)間:2021-08-23分類:催化劑及助劑瀏覽:205
半導(dǎo)體光催化劑大多是n型半導(dǎo)體材料(當(dāng)前以為TiO2使用最廣泛)都具有區(qū)別于金屬或絕緣物質(zhì)的特別的能帶結(jié)構(gòu),即在價(jià)帶(ValenceBand,VB)和導(dǎo)帶(ConductionBand,CB)之間存在一個(gè)禁帶(ForbiddenBand,BandGap)。
由于半導(dǎo)體的光吸收閾值與帶隙具有式K=1240/Eg(eV)的關(guān)系,因此常用的寬帶隙半導(dǎo)體的吸收波長閾值大都在紫外區(qū)域。
當(dāng)光子能量高于半導(dǎo)體吸收閾值的光照射半導(dǎo)體時(shí),半導(dǎo)體的價(jià)帶電子發(fā)生帶間躍遷,即從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶,從而產(chǎn)生光生電子(e-)和空穴(h+)。
此時(shí)吸附在納米顆粒表面的溶解氧俘獲電子形成超氧負(fù)離子,而空穴將吸附在催化劑表面的氫氧根離子和水氧化成氫氧自由基。
而超氧負(fù)離子和氫氧自由基具有很強(qiáng)的氧化性,能將絕大多數(shù)的有機(jī)物氧化至最終產(chǎn)物CO2和H2O,甚至對一些無機(jī)物也能徹底分解。
光催化劑分解原理?
原理是基于光催化劑在光照的條件下具有的氧化還原能力,從而可以達(dá)到凈化污染物、物質(zhì)合成和轉(zhuǎn)化等目的。
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