半導體光催化基礎(chǔ)第三章光催化劑-資料下載頁
2024-10-18 12:16本頁面
【正文】 可以確定 Evb 半導體平帶狀態(tài)時的能級關(guān)系 半導體電極雙電層模型 圖 半導體 /溶液的雙電層模型 返回 原料預處理 半導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，預處理一定的時間，使其脫吸，為其他組分的擔載準備一個較為清潔的表面狀態(tài)。 ? 半導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，有時需在真空條件下進行預處理。 返回 活性相擔載 ?在半導體顆粒表面擔載 （ 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 ， 或者說活性相的擔載步驟 ， 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 ， 氧化反應是這一步驟的關(guān)鍵操作 ， 通常應不斷轉(zhuǎn)動反應管 ， 保證催化劑粉末處于松散堆積狀態(tài) ， 并保持足夠的反應時間 ， 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 ， 這是一個不可缺少的步驟； ?方法是把分解氧化后得到的粉末 ， 仔細粉碎 ， 研磨后 ， 在布氏漏斗中 ， 用二次水反復洗滌 ， 直到殘液中檢測不到陰離子 （ 如用 AgNO3溶液檢測 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 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 ， 在高溫下對催化劑進行再處理 。 ? （ Cluster） 并與半導體本體形成良好的結(jié)合狀態(tài)； ? ， 晶格重整 ，消除由于內(nèi)應力及其他結(jié)構(gòu)缺陷所帶來的不利因素 ， 同時還可脫除以上各步驟及轉(zhuǎn)移過程所引入的高沸點污染物 。 ? 焙燒溫度的確定和控制至關(guān)重要 ， 溫度過高 ， 可使催化劑局部熔融 ， 降低表面積和孔隙度 ， 甚至還可導致某些半導體轉(zhuǎn)型 （ 如TiO2） ， 過低則達不到應有效果 。 ? 升溫速度過快 ， 會因內(nèi)孔水急劇蒸發(fā)導致晶粒破碎；降溫速度過快 ， 則將使晶體驟冷而產(chǎn)生新的內(nèi)應力或發(fā)生晶格畸變 。 當然 ，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驗確定 。 返回 催化劑貯存 ? 半導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長期置于空氣中會被氧化為 CdO，與表面吸附水反應，進而生成 CdSO4，使活性表面遭到破壞。有時，在自然光的作用下，還會發(fā)生光催化反應而使催化劑的初活性下降。所以，新制備的催化劑應置于棕色玻璃瓶中封存待用。 返回
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