useful半導(dǎo)體催化ppt課件(已修改)
2025-05-17 18:27 本頁面
【正文】 半導(dǎo)體催化劑 屬于半導(dǎo)體催化劑類型 : ? 過渡金屬氧化物： ZnO， NiO， WO3，Cr2O3， MnO2， MoO3． V2O5， Fe3O4，CuO等 。 ? 過渡金屬復(fù)合氧化物： V2O5— MoO3，MoO3－ Bi2O3等 。 ? 某些硫化物 如 MoS2， CoS2等 半導(dǎo)體催化劑 特點(diǎn) ? 半導(dǎo)體催化劑 特點(diǎn)是能加速以電子轉(zhuǎn)移為特征的氧化、加氫和脫氫等反應(yīng)。 與金屬催化劑一樣亦是氧化還原型催化劑，其催化性能與電子因素和晶格結(jié)構(gòu)有關(guān)。 ? 具有以下優(yōu)點(diǎn)： (1)在光 、 熱 、 雜質(zhì)的作用下 ，性能會(huì)發(fā)生明顯的變化 ， 這有利于 催化劑性能的調(diào)變 ； (2)半導(dǎo)體催化劑的熔點(diǎn)高 ,故 熱穩(wěn)定性好 ； (3)較金屬催化劑的 抗毒能力強(qiáng) 。 本章主要內(nèi)容 ? 定性介紹半導(dǎo)體催化劑的能帶結(jié)構(gòu)； ? 并從能帶結(jié)構(gòu)出發(fā)，討論催化劑的電導(dǎo)率、逸出功與催化活性的關(guān)聯(lián) 反應(yīng)物與催化劑間的 化學(xué)吸附鍵類型 反應(yīng)物與催化劑間的化學(xué)吸附可以看作為在共同組成的新勢(shì)場(chǎng)下雙方電子云的重新分配 ， 分配的結(jié)果有下列幾種情況 ： ? 雙方共享電子 ， 組成共價(jià)鍵； ? 雙方電負(fù)性相差甚遠(yuǎn) ， 組成離子型吸附； ? 雙方電負(fù)性略有差別，形成極性鍵吸附。 催化電子理論 ? 過渡金屬氧化物多屬半導(dǎo)體類型 ， 而半導(dǎo)體能帶理論對(duì)能帶結(jié)構(gòu)的描述已屬比較成熟 。 因此借用來說明這類催化劑的催化特性是很自然的 。 50年代前蘇聯(lián)學(xué)者伏肯斯坦應(yīng)用 半導(dǎo)體能帶理論 為解釋這類催化劑的催化作用引進(jìn)了催化電子理論 ， 把半導(dǎo)體的導(dǎo)電率 、 電子逸出功與催化活性相關(guān)聯(lián) ， 并解釋了一部分催化現(xiàn)象 。 半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu) ? 一個(gè)原于核周圍的電子是按能級(jí)排列的 。 例如1S， 2S， 2P， 3S， 3P…… 內(nèi)層電子處于較低能級(jí) ， 外層電子處于較高能級(jí) 。 ? 固體中許許多多原子的電子軌道發(fā)生重疊 ， 其中外層電子軌道重疊最多 。 由于這種重疊作用 ，電子不再局限于在一個(gè)原子內(nèi)運(yùn)動(dòng) ， 而是在整個(gè)固體中運(yùn)動(dòng) ， 這種特性稱為電子的共有化 。然而重疊的外層電子也只能在相應(yīng)的軌道間轉(zhuǎn)移運(yùn)動(dòng) 。 例如 3S引起 3S共有化 ， 2P軌道引起2P共有化 能級(jí)示意圖 禁帶、滿帶或價(jià)帶 、 空帶或?qū)? ? 3S能帶與 2P能帶之間有 — 個(gè)間隙，其中沒有任何能級(jí)，故電子也不能進(jìn)入此區(qū)，稱之為 禁帶 ? 下面一部分密集的能級(jí)組成一個(gè)帶，一般充滿或部分充滿價(jià)電子，稱為 滿帶或價(jià)帶 。 ? 上面一部分密集的能帶也組成一個(gè)帶，在基態(tài)
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