光催化課件：第三章納米氧化鈦光催化原理-文庫吧資料
2025-05-21 15:09本頁面
【正文】 轉(zhuǎn)移的競爭反應(yīng)所決定。由于電子 空穴對同時(shí)產(chǎn)生，因而空間電荷層在近距離內(nèi)產(chǎn)生?？墒垢嗟墓馍娮雍涂昭ū谎趸瘎┗蜻€原劑吸收，有效減少電子和空穴的復(fù)合，提高氧化 還原速率，對表面反應(yīng)有利。而且想要利用可見光，必須使用能隙比較狹窄的半導(dǎo)體材料。 強(qiáng)作用 弱作用 納米光催化劑的效應(yīng) 能級移動： 由量子效應(yīng)引起導(dǎo)帶電子和價(jià)帶空穴 的能級移動，使光催化劑的還原性和氧化性增大，不能被普通微米級粒子還原的分子可被納米微粒還原。 在表面成鍵位置 1， Cl與 C成鍵帶有少量負(fù)電荷，而 TiO2空穴是強(qiáng)氧化劑，因而當(dāng)強(qiáng)相互作用發(fā)生時(shí)，空穴會奪走氧中的電子，雖然一個(gè)氧原子已經(jīng)與兩個(gè)氫原子成鍵，但仍然帶有正電荷，有強(qiáng)相互作用出現(xiàn)（正負(fù)電荷吸引的庫侖力）出現(xiàn)。試驗(yàn)測得 X1＝ 2％、 X2＝ 98％、 K1＝104 mol K2＝ 1 mol。 空穴可以奪取被吸附物種或溶劑中的電子 ， 使原本不吸收光的物質(zhì)被活化 、 氧化；電子受體通過接受表面電子而被還原 。 熱力學(xué)允許的光催化氧化還原反應(yīng)：要求受體電勢比 TiO2導(dǎo)帶電勢低（更正）；給體電勢比 TiO2價(jià)帶電勢高（更負(fù)）。對銳鈦礦 TiO2（ pH＝ 1）， ?g 387nm。金紅石相禁帶寬度 ，銳鈦礦相 。電子填充時(shí)，優(yōu)先從能量低的價(jià)帶填起。 制成納米顆?；虮∧さ?TiO2，尺寸減少的優(yōu)勢在于對紫外光的吸收邊藍(lán)移，禁帶寬度增加，產(chǎn)生更大的氧化還原電位 而向底物的電荷轉(zhuǎn)移和溶劑重組自由能保持不變，這會增加電荷的轉(zhuǎn)移速率常數(shù)，提高量子產(chǎn)率和光催化反應(yīng)效率。 表面缺陷越多的 TiO2表面越容易吸附氣體分子。 TiO2表面有 3種氧缺陷：晶格空位、單橋空位和雙橋空位。 TiO2表面性質(zhì)和結(jié)構(gòu)對反應(yīng)有重要影響。 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。 也可指活性下降后經(jīng)再生，活性又恢復(fù)的累
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