半導(dǎo)體光催化基礎(chǔ)第三章光催化劑-資料下載頁(yè)
2025-10-09 12:16本頁(yè)面
【正文】 可以確定 Evb 半導(dǎo)體平帶狀態(tài)時(shí)的能級(jí)關(guān)系 半導(dǎo)體電極雙電層模型 圖 半導(dǎo)體 /溶液的雙電層模型 返回 原料預(yù)處理 半導(dǎo)體表面吸附有大量水及其他氣體污染物，有些吸附質(zhì)甚至以弱的化學(xué)鍵形成與固體表面結(jié)合。因此，必須在一定溫度及一定的氣氛下，預(yù)處理一定的時(shí)間，使其脫吸，為其他組分的擔(dān)載準(zhǔn)備一個(gè)較為清潔的表面狀態(tài)。 ? 半導(dǎo)體粉末要求具有較大的比表面和豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，內(nèi)表面吸附質(zhì)的脫除則更為困難，有時(shí)需在真空條件下進(jìn)行預(yù)處理。 返回 活性相擔(dān)載 ?在半導(dǎo)體顆粒表面擔(dān)載 （ Loading） 或稱沉積（ Deposition） 一定量的一種或幾種金屬氧化物或金屬 （ 如 Pt/TiO2 ， Fe2O3/ZnO ，F(xiàn)e2O3/Pb2O3/CdS等 ） 形成活性位 。 常用方法為浸漬法和光還原法； ?需要注意的是：擔(dān)載量與浸漬條件與催化劑的活性有極為密切的關(guān)系 ， 或者說(shuō)活性相的擔(dān)載步驟 ， 是決定催化劑光活性的關(guān)鍵步驟 。 返回 分解氧化 ? 浸漬完成后 ， 在半導(dǎo)體粉末表面的金屬鹽需在一定溫度及氧氣或空氣流中 ， 熱分解并氧化為金屬氧化物 MOX， 以制得 MOX/SC型催化劑 。 ? 除合適的分解溫度外 ， 氧化反應(yīng)是這一步驟的關(guān)鍵操作 ， 通常應(yīng)不斷轉(zhuǎn)動(dòng)反應(yīng)管 ， 保證催化劑粉末處于松散堆積狀態(tài) ， 并保持足夠的反應(yīng)時(shí)間 ， 以保證充分氧化 。 返回 洗滌 ?目的是為了去除催化劑表面殘留的陰離子 ，特別是以金屬氯化物為原料的催化劑 ， 這是一個(gè)不可缺少的步驟； ?方法是把分解氧化后得到的粉末 ， 仔細(xì)粉碎 ， 研磨后 ， 在布氏漏斗中 ， 用二次水反復(fù)洗滌 ， 直到殘液中檢測(cè)不到陰離子 （ 如用 AgNO3溶液檢測(cè) Cl離子 ） 為止 。 返回 干燥 ?將以上濾并置于真空烘箱中 ， 100℃ ~150℃溫度下緩慢干燥脫水 ， 一般需時(shí) 12h以上 。 返回 高溫處理 ? 活化步驟 ， 即把干燥后的催化劑樣品粉碎 ， 研磨后置于高溫管狀爐中 ， 控制合適的溫度及升降溫速度 ， 在高溫下對(duì)催化劑進(jìn)行再處理 。 ? （ Cluster） 并與半導(dǎo)體本體形成良好的結(jié)合狀態(tài)； ? ， 晶格重整 ，消除由于內(nèi)應(yīng)力及其他結(jié)構(gòu)缺陷所帶來(lái)的不利因素 ， 同時(shí)還可脫除以上各步驟及轉(zhuǎn)移過(guò)程所引入的高沸點(diǎn)污染物 。 ? 焙燒溫度的確定和控制至關(guān)重要 ， 溫度過(guò)高 ， 可使催化劑局部熔融 ， 降低表面積和孔隙度 ， 甚至還可導(dǎo)致某些半導(dǎo)體轉(zhuǎn)型 （ 如TiO2） ， 過(guò)低則達(dá)不到應(yīng)有效果 。 ? 升溫速度過(guò)快 ， 會(huì)因內(nèi)孔水急劇蒸發(fā)導(dǎo)致晶粒破碎；降溫速度過(guò)快 ， 則將使晶體驟冷而產(chǎn)生新的內(nèi)應(yīng)力或發(fā)生晶格畸變 。 當(dāng)然 ，最佳的操作溫度和升降溫速度 ， 最終還得視不同的催化劑體系由實(shí)驗(yàn)確定 。 返回 催化劑貯存 ? 半導(dǎo)體催化劑不僅是一種光敏感材料，而且還是一種良好的吸附劑。暴露在空氣中的催化劑，一般會(huì)吸附空氣中的 O CO H2O及其他氣體，而使其表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，例如 CdS長(zhǎng)期置于空氣中會(huì)被氧化為 CdO，與表面吸附水反應(yīng)，進(jìn)而生成 CdSO4，使活性表面遭到破壞。有時(shí)，在自然光的作用下，還會(huì)發(fā)生光催化反應(yīng)而使催化劑的初活性下降。所以，新制備的催化劑應(yīng)置于棕色玻璃瓶中封存待用。 返回
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