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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 催化反应 » 【求助】请教染料敏化TiO2光催化原理
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putin092910

木虫 (著名写手)

[交流] 【求助】请教染料敏化TiO2光催化原理

如题，有没有哪位牛人能给讲讲？
我不明白的是
1，为什么需要染料敏化，拓展光响应我知道，那为什么还要选择二氧化钛，既然染料能直接产生电子空穴，何不直接去降解污染物？
2，需要一个详细的反应路径，究竟怎么完成一个类似光电池的循环，文献上众说纷纭。
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1楼 2009-11-12 14:08:45
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threestone819

金虫 (小有名气)
★
putin092910(金币+1,VIP+0): 11-12 15:55
染料产生的电子和空穴是由于二氧化钛受光激发，产生电子空穴，然后把染料氧化的吧，

染料本身不能受光激发产生电子空穴吧
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[/img]http://id.91cool.net/sign/[/img]
2楼2009-11-12 15:08:59
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putin092910

木虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by threestone819 at 2009-11-12 15:08:
染料产生的电子和空穴是由于二氧化钛受光激发，产生电子空穴，然后把染料氧化的吧，

染料本身不能受光激发产生电子空穴吧


不对，我这里说的染料，是敏化剂，不是污染物。
文献的解释是染料激发的电子传给了TIO2，在可见光下
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3楼2009-11-12 15:55:19
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jifei19830808

银虫 (正式写手)
★
putin092910(金币+1,VIP+0): 11-12 16:40
TiO2比较稳定  带位也适合  制备条件成熟  染料直接是产生电子  通过TIO2转移而已
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4楼2009-11-12 16:09:06
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jhliu

金虫 (正式写手)
支持搂主的问题!

那么为什么,不用带隙跟TiO2 相似的ZnO呢?

机理很不清楚
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~~光电催化与清洁电化学储能~~
5楼2009-11-12 20:01:36
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threestone819

金虫 (小有名气)
★
putin092910(金币+1,VIP+0): 11-14 14:14
ZnO在水中不稳定，会在粒子表面生成Zn(OH)2，而TiO2具有化学稳定性好、耐光腐蚀、无毒无害、稳定性高、成本低、可回收利用等优点,使其成为研究最为广泛的催化剂。
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[/img]http://id.91cool.net/sign/[/img]
6楼2009-11-12 22:09:40
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shelinger

金虫 (小有名气)
★ ★ ★ ★ ★
putin092910(金币+5,VIP+0): 11-14 14:15
TiO2物理化学性质稳定，无毒！
反应过程：敏化剂吸附在TiO2表面，光激发敏化剂，敏化剂将电子注入TiO2导带，通过TiO2表面和吸附的反应物反应。敏化剂和牺牲剂反应回到基态，或者是自身分解。
因为敏化剂的激发能级和吸附等等原因，敏化剂是不能直接和反应物反应。要发生光催化氧化还原反应，要求电子能级要适当，也就是提供电子的要比接受电子的能级高，空穴则相反。敏化剂吸附在TiO2上相当于提高了它的能级，激发电子就可以像水一样从高到低最后转移到反应物，完成还原反应。
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7楼2009-11-14 09:20:45
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shelinger

金虫 (小有名气)
文献还是讲的很清楚，楼主找关于半导体光催化的文章看看。
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8楼2009-11-14 09:21:33
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putin092910

木虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by shelinger at 2009-11-14 09:20:
TiO2物理化学性质稳定，无毒！
反应过程：敏化剂吸附在TiO2表面，光激发敏化剂，敏化剂将电子注入TiO2导带，通过TiO2表面和吸附的反应物反应。敏化剂和牺牲剂反应回到基态，或者是自身分解。
因为敏化剂的激发能 ...

谢谢！回答的很全面。另外，敏化还能有助于电子和空穴的分离。还有就是，一般情况下是电子流向二氧化钛导带，而空穴留在在了敏化剂本身吧？那么留在敏化剂的空穴也具有氧化性吧
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9楼2009-11-14 14:14:10
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shelinger

金虫 (小有名气)
★ ★
putin092910(金币+2,VIP+0): 12-13 14:42
引用回帖:
Originally posted by putin092910 at 2009-11-14 14:14:

谢谢！回答的很全面。另外，敏化还能有助于电子和空穴的分离。还有就是，一般情况下是电子流向二氧化钛导带，而空穴留在在了敏化剂本身吧？那么留在敏化剂的空穴也具有氧化性吧

空穴不一定有能氧化反应物，要看两者的氧化还原势的高低，以及空穴载体和反应物之间的吸附关系！
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10楼2009-11-15 16:37:00
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