光催化課件：第三章納米氧化鈦光催化原理(更新版)
【正文】 底物的電荷轉(zhuǎn)移和溶劑重組自由能保持不變，這會(huì)增加電荷的轉(zhuǎn)移速率常數(shù)，提高量子產(chǎn)率和光催化反應(yīng)效率。 催化光反應(yīng) ：光輻射被吸附分子吸收時(shí)，該分子與基態(tài)催化 劑相互作用。 催化劑只能加速反應(yīng)趨于平衡，而不能改變平衡 的位置（平衡常數(shù)）。 或加速化學(xué)反應(yīng)趨于平衡，而自身在反應(yīng)的最終 產(chǎn)物中不顯示。 催化劑的壽命。催化劑表面存在 的晶格缺陷對(duì)光催化反應(yīng)是必要的。氧化鈦是寬禁帶半導(dǎo)體。 強(qiáng)作用 弱作用 X1－由強(qiáng)束縛態(tài)來(lái)代表的總表面態(tài)的份數(shù)； X2－由弱束縛態(tài)來(lái)代表的總表面態(tài)的份數(shù)； K1－表觀表面鍵常數(shù) K2－表觀表面鍵常數(shù) CHCl3與兩個(gè)不同的組態(tài)連接。 光激發(fā)位置趨近表面： 半導(dǎo)體粒徑變小，光激發(fā)產(chǎn)生的電子和空穴對(duì)能很快到達(dá)催化劑表面。 光催化反應(yīng)速率、效率的影響因素 催化劑： （ 1）粒徑與表面積 粒徑越小，溶液中分散的單位質(zhì)量粒子數(shù)目多，光吸附效率高，光吸收不易飽和；體系比表面積大，反應(yīng)面積增大，有助于有機(jī)物的預(yù)吸附，反應(yīng)速率和效率大；粒徑越小，電子和空穴簡(jiǎn)單復(fù)合的幾率就小，光催化活性好。 有機(jī)物濃度 光催化反應(yīng)的速率可用 Langmuir－ Hinshelwood 動(dòng)力學(xué)方程式描述： r = 1 + K Ck K C式中 r－反應(yīng)速率 C－反應(yīng)物濃度 K－表觀吸附平衡常數(shù) k－發(fā)生于光催化劑表面活性位置的表面反應(yīng)速率常數(shù) 低濃度時(shí) ， KC遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 1，上式可簡(jiǎn)化為 r = kKC =K?C 一級(jí)反應(yīng) 反應(yīng)速率與溶質(zhì)濃度成正比。由于氧化劑是有效的導(dǎo)帶電子捕獲劑，使光生電子和空穴分離，提高光量子產(chǎn)率的目的。
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