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| It is widely accepted in the open literature that rutile exhibits lower photocatalytic activity than anatase . This effect is generally attributed to differences in the electronic structure and not to differences in surface area values. The different behavior of rutile and anatase was initially attributed to the different position of the conduction- band (more positive for rutile) and to the higher recombination velocity of electron-hole pairs photoproduced in rutile . Other authors postulated that the photocatalytic activity of different surfaces is influenced both by defect concentration and by the atomic makeup of the states close to the Fermi level. Under identical surface preparations, the 101 anatase surface has stronger defect-state intensity relative to the valence band maximum (VBM) than the equivalent 110 rutile surface. In terms of the atomic character of the states close to the Fermi level, the anatase 101 surface is different from rutile 110 surfaces, in that it shows markedly less Ti 3d or 4sp character in the states around the VBM. This in turn means that the states at the conduction-band minimum should be of quite pure Ti 3d character with little mixing with O 2p. This conclusion leads to efficient localization of the conduction- band electron created by photoabsorption in a state of Ti3+ character preventing hole-electron recombination |
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2楼2009-06-14 14:08:57
zhaoshans
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aishangshi(金币+1):谢谢参与
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| 文献中被广泛接受的结论是金红石相的TiO2光催化活性低于锐钛矿相。这种结果主要是由于电子结构的不同，而不是表面积的不同。金红石和锐钛矿不同的催化能力最初归于导带的不同情况（金红石的更正些），金红石相光生电子-空穴有更高的复合率。一些作者假设不同表面积的光催化活性受缺陷密度和离费米能级较近的各形态原子组成的影响。经过相同的表面预处理，在与价带最大值相关的相缺陷密度比较中，锐钛矿101晶面强于金红石相110晶面。根据离费米能级较近的各形态原子特征，锐钛矿101晶面和金红石相110晶面有所区别。因为在最大价带周围锐钛矿101晶面各原子形态中钛在3d和4sp轨道数量明显少。换句话说，在最小导带上的各形态应该是只有钛占据3d轨道，几乎没有和氧的2p轨道发生杂化。这一结论推导出由Ti3+的光吸收引起的导带电子的有效定位，并防止电子空穴的重组。 |
3楼2009-06-14 14:18:56
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aishangshi(金币+27,VIP+0):谢谢 6-14 16:05
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| 在公开的文献资料中，金红石型钛白粉的光催化活性低于锐钛型钛白粉这个观点已经被广泛接受。通常将这种效应归因于电子结构的差别而不是表面态的差别。金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉的不同表现起初被归因于导带位置的不同（金红石型的导带高于锐钛型）以及光致电子-空穴对复合速度的不同（金红石型中高于锐钛型）。其他作者假定不同表面的光催化活性既受缺陷密度的影响又受费米面附近状态原子结构影响。在相同的表面处理下，锐钛型的101面和与其等价的金红石型110面相比具有更强的与价带最大值（VBM）相联系的缺陷态强度。就费米面附近状态的原子特征而言，锐钛型的101面与金红石型的110面是不同的，因为对于VBM附近的状态，锐钛型的101面显示的3d或者4sp轨道的Ti的特征显著少于金红石型的110面。这个反过来意味着在导带最小值附近的状态应当显现的是十分纯粹的3d轨道的Ti的特征，即与O的2p轨道几乎没有轨道重叠。这个结论导致了在具有Ti3+特征（阻止电子-空穴复合）的态由光吸收产生的导带电子的有效定域化 |
4楼2009-06-14 15:48:05
