光催化降解甲基橙實(shí)驗(yàn)報(bào)告-文庫(kù)吧
2025-07-18 23:41 本頁(yè)面
【正文】 電子的低能價(jià)帶和一個(gè)空的高能導(dǎo)帶構(gòu)成，它們之前由禁帶分開(kāi)。研究證明，當(dāng)pH=，半導(dǎo)體的光吸收閾值λg與禁帶寬度Eg的關(guān)系為λg（nm）=1240/Eg(eV)當(dāng)用能量等于或大于禁帶寬度的光（λ388nm的近紫外光）照射半導(dǎo)體光催化劑時(shí)，半導(dǎo)體價(jià)帶上的電子吸收光能被激發(fā)到導(dǎo)帶上，因而在導(dǎo)帶上產(chǎn)生帶負(fù)電的高活性光生電子（e），在價(jià)帶上產(chǎn)生帶正電的光生空穴（h+），形成光生電子空穴對(duì)?？昭ǖ哪芰浚═iO2） eV，具有強(qiáng)氧化性；電子則具有強(qiáng)還原性。當(dāng)光生電子和空穴到達(dá)表面時(shí)，可發(fā)生兩類反應(yīng)。第一類是簡(jiǎn)單的復(fù)合，如果光生電子與空穴沒(méi)有被利用，則會(huì)重新復(fù)合，使光能以熱能的形式散發(fā)掉e + h+ →N + energy (hv’ hv or heat)第二類是發(fā)生一系列光催化氧化還原反應(yīng)，還原和氧化吸附在光催化劑表面上物質(zhì)。TiO2 →e + h+OH + h+ →OHH2O + h+ →OH+H+A + h+→A另一方面，光生電子可以和溶液中溶解的氧分子反應(yīng)生成超氧自由基，它與H+：O2 + e + H+→O2+H+→OOH2HOO→ O2 + H2O2H2O2 +O2→ OH + OH+O2O2 + 2H+ → H2O2此外OH，OOH和H2O2之間可以相互轉(zhuǎn)化 H2O2 +OH→OOH + H2O2。有機(jī)物在光催化體系中的反應(yīng)屬于自由基反應(yīng)。四基橙染料是一種常見(jiàn)的有機(jī)污染物，無(wú)揮發(fā)性，且具有相當(dāng)高的抗直接光分解和氧化的能力；其濃度可采用分光光度法測(cè)定，方法簡(jiǎn)便，常被用做光催化反應(yīng)的模型反應(yīng)物。四基橙的分子式如圖1所示：圖1 甲
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