光催化劑的分類(lèi)和機(jī)理總結(jié)報(bào)告.ppt

1、光催化，北京市科技大學(xué)區(qū)域，光催化機(jī)制和應(yīng)用，防止電子與孔的團(tuán)聚，1，陷阱式納米結(jié)構(gòu)限制光生孔或捕獲光生電子。2，使用犧牲劑(乙醇，Na2S，Na2SO3)作為電子供應(yīng)體消耗價(jià)帶空穴，用誘導(dǎo)帶電子還原氫離子。使用犧牲劑(AgNO3)作為電子受體，消耗誘導(dǎo)帶電子，使價(jià)帶空穴氧化為氧離子。3，多種半導(dǎo)體共存，將半導(dǎo)體導(dǎo)電帶的電子轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體的導(dǎo)帶或價(jià)位。光催化劑的影響因素，1，光子能高于催化劑的禁藥寬度Eg。(窄禁帶寬度有助于太陽(yáng)能利用)2，反應(yīng)物的氧化還原電勢(shì)必須介于傳記傳導(dǎo)和價(jià)帶前衛(wèi)之間。(更負(fù)的傳導(dǎo)電和更正的價(jià)帶電位是氧化還原反應(yīng))，光催化劑反應(yīng)體系，1，電子供給體和電子受體(犧牲劑)2，輔

2、助催化劑3，雙光子系統(tǒng)(Z-Scheme)，添加犧牲劑，犧牲劑(乙醇，乙醇)犧牲劑，添加犧牲制，1m.j. berr，p. Wagner，S. fischbach，a. van eski，et al .Hole scavenger redox potentials determine quality100 (2012) 223903。加入犧牲劑。SO32-與標(biāo)準(zhǔn)氫電極相比，電極電勢(shì)最負(fù)，電子最脆弱，因此消耗價(jià)帶孔最多，加入犧牲劑。缺點(diǎn)：犧牲劑楊怡用盡的時(shí)候，所以要定期添加犧牲劑。紫外線照射時(shí)，單純的光催化劑不能有效分解氫和氧，可以在光催化劑粒子表面裝載金屬或金屬氧化物，促進(jìn)水的分解。常用的輔助

3、催化劑有Pt、NiO、Ru2O等。水溶液粉末懸浮Pt/TiO2光催化系統(tǒng)中Pt的作用是幫助催化劑。催化劑的作用，金屬和半導(dǎo)體接口上的勢(shì)壁壘，Schottky勢(shì)壁壘，電子陷阱，可以有效地阻止半導(dǎo)體中電子和空穴的復(fù)合。光生電子遷移到金屬，為Schottky勢(shì)基地捕獲，空穴遷移到半導(dǎo)體的其他位置，促進(jìn)電子和空穴分離，有利于光觸覺(jué)光反應(yīng)的進(jìn)行。Ni裝飾CdS納米條、2t.simon、n. bouchon ville、m.j. berr、a. van eski、et al .Redox shuttle mechanism enhances phottle性能：447納米激光輻照，表觀楊紫效率為53%，內(nèi)

4、部楊紫效率為71%，H2生產(chǎn)率：63mmol g-1 h-1，Ni裝飾CdS納米條，影響因素：PH值OH-濃度是影響H2生產(chǎn)率的重要因素。特別是從14過(guò)渡到14.7時(shí)，說(shuō)明了牙齒PH范圍內(nèi)催化反應(yīng)機(jī)制的本質(zhì)變化。，Ni裝飾CdS納米條，兩步氧化反應(yīng)，PH=14，EVB=1.70V，因此價(jià)帶孔可以氧化OH-生成羥基，乙醇，雙光子系統(tǒng)(Z-Scheme)，在自然中的光合作用，3p.zhouPS不容易被光還原，容易被光氧化。PS-A/D-PS系統(tǒng)，反向反應(yīng)：電子A和PS導(dǎo)帶的電子反應(yīng)空穴反應(yīng)的電子D和PS價(jià)帶。解決方法：改變半導(dǎo)體表面結(jié)構(gòu)，防止A吸附到PS上D和PS上，但不能阻止。A/D傳記對(duì)：IO

5、3 /I、Fe3/Fe2、co (bpy) 3 3/2、co (phen) 33/2、NO3/NO2、PS-aPS導(dǎo)電帶中的光生電子和PS價(jià)帶中的光生空穴相結(jié)合，阻止兩個(gè)半導(dǎo)體的光生電子和空穴的再結(jié)合。降低了電子的傳輸距離。也可以避免由A/D傳記對(duì)引起的反向反應(yīng)。PS-C-PS系統(tǒng)，典型催化劑：TiO 2-Au-CDs TiO 1.96 C 0.04-Au-pt/CDs(TiO 2的可見(jiàn)光吸收能力弱，因此添加C以更改波段寬度和位置)a Ag納米粒子AgBr和AgI，4h。tada，T. mitsui，T. kiyo naga，T. akita，et al .All-solid-state z-scheme in CDs-Au-TiO 2 thrrs2.通過(guò)