光催化劑二氧化鈦ppt課件-文庫吧資料
2025-05-12 03:49本頁面
【正文】 用。光照強(qiáng)度越高時(shí)，單位體積內(nèi)所接受的入射光子數(shù)越多，在催化劑表面產(chǎn)生的活性物種越多，反應(yīng)自然就快。 光強(qiáng)度的影響 光照強(qiáng)度和催化效果有直接關(guān)系 。另外，表面的粗糙度、表面的結(jié)晶度、表面的輕基等也影響著表面的吸附和電子一空穴的復(fù)合，進(jìn)而影響催化劑的活性。 TiO2吸收光的能力越強(qiáng)，光照產(chǎn)生的電子一空穴對(duì)越多。 在晶格缺陷等其它因素相同時(shí)，表面積大則吸附量大，活性就高 。研究表明， 光照時(shí)間、光照強(qiáng)度、品面、環(huán)境氣氛和熱處理都會(huì)影響到 TiO2的表面結(jié)構(gòu)，從而影響到其光催化性能。進(jìn)一步研究證明，在光照條件下， TiO2表而的超親水性起因于其表面結(jié)構(gòu)的變化 :在紫外光的照射下，TiO2價(jià)帶電子被激發(fā)到導(dǎo)帶，電子和空穴向 TiO2表面遷移，在表而生成電子一空穴對(duì)，電子與 Ti4+反應(yīng)，空穴則與表面橋氧離子反應(yīng)，分別形成正三價(jià)的欽離子和氧空位。不同的情形下空穴與羥基自由基能夠同時(shí)作用，有時(shí)溶液的 pH值也決定了羥基自由基還是空穴起主要作用 (Sun， 1995)。 對(duì) CH鍵的攻擊過程。 ESR研究結(jié)果證實(shí)了光催化反應(yīng)中 HO 還是空穴，一直存在爭(zhēng)論，許多學(xué)者認(rèn)為 HO 能夠把各種有機(jī)物氧化直接氧化成 CO H2O等無機(jī)小分子 ， 而且因?yàn)樗麄兊难趸芰?qiáng) ， 使一般的氧化反應(yīng)一般不停留在中間步驟 ， 不產(chǎn)生中間產(chǎn)物 。 當(dāng)催化劑存在合適的俘獲劑 、 表面缺陷或者其他因素時(shí) ，電子和空穴的復(fù)合得到抑制 ， 就會(huì)在催化劑表面發(fā)生氧化 — 還原反應(yīng) 。 能與電子給體作用，將之氧化，礦能夠與電子受體作用將之還原，同時(shí) h+也能夠直接與有機(jī)物作用將之氧化： 具體來說 : 在光照下 ， 如果光子的能量大于半導(dǎo)體禁帶寬度 ， 其價(jià)帶上的電子 （ e） 就會(huì)被激發(fā)到導(dǎo)帶上 ， 同時(shí)在價(jià)帶上產(chǎn)生空穴 （ h+） 。 等活性氧類，這些活性氧自由基也能參與氧化還原反應(yīng)。光生電子也能夠與 O2發(fā)生作用生成HO2 HO空穴能夠同吸附在催化劑粒子表面的OH或 H2O發(fā)生作用生成 HO由于半導(dǎo)體能帶的不連續(xù)性，電子和空穴的壽命較長(zhǎng)，它們能夠在電場(chǎng)作用下或通過擴(kuò)散的方式運(yùn)動(dòng)，與吸附在半導(dǎo)體催化劑粒子表面上的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，或者被表面晶格缺陷俘獲。光催化劑 TiO2 TiO2的結(jié)構(gòu) TiO2光催化反應(yīng)機(jī)理 影響 Tio2光催化劑的因素 TiO2光催化的應(yīng)用 TiO2光催化劑的摻雜改性 小結(jié)與展望 TiO2的 結(jié) 構(gòu) 通常 TiO2有三種晶型：銳鈦礦 (a． natase)、金紅石(ruffle)和板鈦礦 Corookite)。通常認(rèn)為銳鈦礦是活性最高的一種晶型，其次是金紅石型，而板鈦礦和無定型 TiO2沒有明顯的光催化活性 研究表明， 由銳鈦
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