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求助：关于纳米TiO2催化反应机理及应用心得
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| 正在做一个有机酸和水合肼的反应，用到这个，希望大家能谈下心得，最好能提供点反应机理及应用实践的东西，谢谢了! |
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xinghuabeichen
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二， 光催化材料的基本原理 半导体在光激发下，电子从价带跃迁到导带位置，以此，在导带形成光生电子，在价带形成光生空穴。利用光生电子-空穴对的还原氧化性能，可以降解周围环境中的有机污染物以及光解水制备H2和O2。 高效光催化剂必须满足如下几个条件： （1）半导体适当的导带和价带位置，在净化污染物应用中价带电位必须有足够的氧化性能，在光解水应用中，电位必须满足产H2和产O2的要求。（2）高效的电子-空穴分离能力，降低它们的复合几率。（3）可见光响应特性：低于420nm左右的紫外光能量大概只占太阳光能的4%，如何利用可见光乃至红外光能量，是决定光催化材料能否在得以大规模实际应用的先决条件。常规anatase-type TiO2 只能在紫外光响应，虽然通过搀杂改性，其吸收边得以红移，但效果还不够理想。 因此，开发可见光响应的高效光催化材料是该领域的研究热点。只是，现在的研究状况还不尽人意。 |
9楼2006-05-25 19:28:07
xinghuabeichen
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TiO2光催化反应机理及主要步骤 由于TiO2是一种半导体，稳态时TiO2的电子充满于价带之中，导带是一系列空能级轨道的集合体，之间为禁带。有研究证明，当PH=1时，锐钛矿型TiO2的禁带宽度为3.2eV ，当λ〈387nm的光（紫外光）照射在TiO2表面时，价带上的电子即获得光子的能量而跃迁至导带，形成光生电子（e-）；而价带中则相应地形成光生空穴（h+），这样就在半导体内部形成电子—空穴对。由于半导体能带的不连续性，电子和空穴的寿命较长，在电场的作用下，电子与空穴发生分离，迁移到粒子的不同位置。他们能够在电场作用下通过扩散的方式运动，与吸附在半导体催化剂粒子表面上的物质发生氧化或还原反应，或者被表面晶格缺陷捕获，也可能直接复合[7]。空穴和电子在半导体TiO2催化剂粒子内部或表面的光催化反应机理如图1.1所示。 根据反应机理，TiO2光催化化学反应主要步骤包括：1、TiO2受光子激发后形成载流子-光生电子、空穴；2、载流子之间发生复合反应，并以热或光能的形式将能量释放；3、由价带空穴诱发氧化反应；4、由导带电子诱发还原反应；5、发生进一步的热反应或催化反应；6、捕获导带电子生成Ti3+；7、捕获价带空穴生成Titanol基团 |
2楼2006-05-24 14:14:55
xinghuabeichen
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3楼2006-05-24 14:16:17
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