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求问光催化分解水的基本概念

作者 huangtieqi
来源: 小木虫 250 5 举报帖子
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楼主小白,现在转向光催化。

Q1:请问一个合格的光催化半导体,是需要导带和价带边缘完全包含水的制氢制氧的电压范围吗?是禁带越宽越好么?还是需要匹配在某个范围?

Q2:如果是两种半导体协同作用光催化,对于二者能带有什么要求么?

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  • 精华评论
  • huangtieqi

    有大神来帮帮新人吗?

  • 细雨清风

    首先跟你说下半导体光催化的原理吧。半导体材料具有价带和导带。在合适波长的光照射半导体体系时,光子会激发价带上的电子使之跃迁到导带上,从而形成光生电子空穴对。形成的电子空穴会迁移到反应界面,分别参与还原反应和氧化反应。在分解水的体系中,还原反应即对应着氢气的产生。氧化反应即对应着氧气的产生。
    从热力学上看,分解水不是自发进行的反应,需要外界输入能量。根据热力学上的计算,要分解水所需要的能量为1.23V。因此作为半导体,其禁带宽度必须大于1.23eV,即需要至少吸收1.23eV的光能才能为分解水提供足够的能量。但禁带宽度又不宜过大,因为过大的禁带宽度会使半导体催化剂对光的吸收减弱,从而降低催化剂效率,

  • huangtieqi

    引用回帖:
    3楼: Originally posted by 细雨清风 at 2018-09-11 14:49:37
    首先跟你说下半导体光催化的原理吧。半导体材料具有价带和导带。在合适波长的光照射半导体体系时,光子会激发价带上的电子使之跃迁到导带上,从而形成光生电子空穴对。形成的电子空穴会迁移到反应界面,分别参与还原 ...

    那么请问下,两种半导体协同发生光催化反应,需要这两种半导体有什么能带结构呢?比如Z-scheme这种?

  • 恩宝123

    引用回帖:
    3楼: Originally posted by 细雨清风 at 2018-09-11 07:49:37
    首先跟你说下半导体光催化的原理吧。半导体材料具有价带和导带。在合适波长的光照射半导体体系时,光子会激发价带上的电子使之跃迁到导带上,从而形成光生电子空穴对。形成的电子空穴会迁移到反应界面,分别参与还原 ...

    清晰到位

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