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mazuju028

木虫 (正式写手)

[求助] 重金求助：半导体导带底和PH的关系

在文章（“The absolute energy positions of conduction and valence bands of
selected semiconducting minerals”）中看到下图：

从上图可看出导带位置随PH增加而变得更负(vs NHE), 也就是还原H+能力应该有所增强。可是在另外一篇CdS产氢文章(Photocatalytic Hydrogen Production from Solutions of  Sulfite Using Platinized Cadmium Sulfide Powder)中看到如下说明：


好像两者有矛盾啊，请了解的同学指点一下，十分感谢，
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锐气藏于胸，和气浮于脸，才气见于事，义气施与人
1楼2012-09-01 10:51:16
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mazuju028

木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by Jackcd12 at 2012-09-01 11:20:27
你这种善于思考分析问题的方式值得嘉奖。
你的质疑是正确的，半导体导带能级不会随pH升高而变化，变化的H+的还原电位随pH增加而变得更负。要想半导体导带上的电子转移到H+能级上，H+的能级必须低于导带能级，根据你 ...

您好。谢谢你的回复。
根据图一在文章中给的说明，我觉得应该理解为半导体导带位置变化：
FIGURE 1. pH dependence of the conduction band edge and valence
band edge of pyrite in an aqueous electrolyte solution described by
(a), a pH-Eh diagram,
不过你的提示，让我觉得会不会是半导体导带和H+的位置都在变得更负，只是H+变得更多，导致它们之间的差距在PH提高之后变小。
您觉得是否是这样的？
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锐气藏于胸，和气浮于脸，才气见于事，义气施与人
3楼2012-09-01 20:20:08
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mazuju028

木虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by Jackcd12 at 2012-09-01 20:38:05
不错，当半导体与第二相（这里是水溶液）接触时，价带和导带能级要发生弯曲，弯曲的方向取决与半导体是N/P型，弯曲的程度一般都很小。但从你给的图1来看，半导体能级随pH的变化是很大的，以前没有见到过能级弯曲程度 ...

你好。我在文献中看到，一般金属氧化物的平带电势（flat band potential）随PH呈现Nernst变化趋势，即-59mv/PH. 而水溶液的氧化还原势随PH也是nesnst变化趋势。这样是不是说明金属氧化物相对水溶液的氧化还原能力不随PH变化?
另外，请问您有没有听说过硫化物的平带电势随PH的变化要小于59mv/PH?
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7楼2012-09-02 09:15:37
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mazuju028

木虫 (正式写手)
引用回帖:
10楼: Originally posted by chm_zhangwm at 2012-09-11 08:51:08
从E-pH图得到的结果是：随pH增加，H+/H2电对电势变负，意味着H+越来越难转变为H2。并非还原H+能力有所增强。
从CdS产氢文章看，the position of the CB becomes less negative than the H+/H2 potiential,...这句话 ...

您好。还有一个疑问想请教一下，就是从E-PH图可以看出，导带底和H+/H2电对电势与PH的变化曲线是完全平行的，这样是否说明该半导体还原H原子的能力不随PH变化？
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12楼2012-09-14 13:21:17
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mazuju028

木虫 (正式写手)
引用回帖:
11楼: Originally posted by Jackcd12 at 2012-09-11 09:44:54
看来这个问题的确很重要。
根据导带-pH图，如果虚线代表H+的还原能级的话，H+的还原能级少高于导带能级，理论上讲，H+被还原的驱动力很小，也就是说，H+不能从导带中获得电子。因为，只有导带能级高于H+的还原能级 ...

你好。那个图不是CdS的，不过那是一篇综述里的图，要阐述的就是一个半导体氧化物导带，价带随PH的变化图。应该是一个普遍规律。对于CdS来说，导带那条线应该是在H+还原势那条线上方，而且斜率应该小于H+那条线。这样就可以解释，CdS为什么随PH增大，还原H+能力降低了。你觉得呢？
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13楼2012-09-14 13:28:12
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mazuju028

木虫 (正式写手)
引用回帖:
11楼: Originally posted by Jackcd12 at 2012-09-11 09:44:54
看来这个问题的确很重要。
根据导带-pH图，如果虚线代表H+的还原能级的话，H+的还原能级少高于导带能级，理论上讲，H+被还原的驱动力很小，也就是说，H+不能从导带中获得电子。因为，只有导带能级高于H+的还原能级 ...

我觉得CdS中应该是这样的，你觉得呢
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14楼2012-09-14 13:30:13
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