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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 催化 » 理论交流 » si的禁带宽度是1.1eV，为什么很少人拿这个来做光催化剂？
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crykro

木虫 (正式写手)

[交流] si的禁带宽度是1.1eV，为什么很少人拿这个来做光催化剂？

Si的禁带宽度只有1.1eV，这样的话，入=1240/1.1=约1127nm，这么说，太阳光的利用率很高了啊。我知道半导体的硅要求很高，但是现在的工艺条件已经可以工业化生产了啊，最高可以达到14N，这说明技术上已经不是问题了。我知道太阳能电池里面，单晶硅是最好的了，但 是，为什么不能用硅来做光催化降解，深感疑惑，所以在这里和大家交流一下，大家知道的可以讲讲^^
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1楼 2012-11-23 14:15:53
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

xhtangxh

木虫 (著名写手)
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
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crykro: 金币+5 2013-02-28 13:58:15
pzypdl: 金币+2, 谢谢回帖交流！ 2013-02-28 13:58:20
Si的禁带宽度1.1eV？是指带隙Eg吧？光催化剂活性取决于有效载流子(电子空穴对)的密度，除了跟半导体导带--价带位置有关外，还跟半导体类型有关。Eg小光电转换效率和有效载流子密度未必高。虽然Eg小，理论上吸收光子多、产生的电子空穴对多，但Si是间接带隙半导体，即电子本证激发从价带跃迁到导带，不仅需要改变能量，还要改变动量，需要声子参与，而声子对激子跃迁起关键性作用。当然Si中既有间接带隙又有直接带隙，只是直接带隙相对间接带隙的能量更高，而直接带隙产生的电子空穴对容易复合。综合来说，仅仅看带隙宽窄是无法判断光电转换效率高低和光催化剂活性好坏的。
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13楼2013-02-28 13:34:40
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4916702

禁虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
本帖内容被屏蔽
10楼2012-11-24 22:21:31
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吧内觅知己

银虫 (小有名气)
楼主你要有重大科技发现了。
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3楼2012-11-23 14:29:09
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yangzhichem

木虫 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
估计与光氧化损伤有关
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4楼2012-11-23 15:09:56
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pzypdl

主管区长 (文坛精英)
★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
crykro: 金币+2, S8的这个我知道，刘岗博士在Jacs上发的 2012-11-23 18:33:50
cxqtitan: 金币+1, 谢谢回帖 2012-11-23 18:56:38
现在Si，P，S三单质都已经用来做可见光催化了，现在有人现研究碘！传统的金属氧化物，硫化物以及多元组分的催化剂目前都基本上已经被挖掘光了，但是追求新的光催化剂的热度不减，开始转向寻找单质组分作为光催化剂了，金以及银为代表的等离子光催化剂是典型金属单质催化剂的代表！下面这个S的。好的催化剂要有一定的吸附性能，电子空穴转移能力，催化剂的稳定性等原因非金属单质做催化有很多操作上的难点。
http://muchong.com/bbs/attachment.php?tid=4574672&aid=11803
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5楼2012-11-23 15:26:35
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4916702

禁虫 (正式写手)
★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
crykro: 金币+1 2012-11-23 18:34:49
cxqtitan: 金币+1, 谢谢回帖 2012-11-23 18:56:47
本帖内容被屏蔽
6楼2012-11-23 18:17:04
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环氧树脂

铁杆木虫 (职业作家)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
pzypdl: 金币+1, 谢谢回帖交流，欢迎常来！ 2012-11-23 22:16:29
有人做的啊，不过现在趋势就是这个样子，追求多元，反而对单一元素的研究有所忽略，金属所的S-8光解水就发到了JACS上了
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7楼2012-11-23 21:29:06
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chen_2011

木虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by 4916702 at 2012-11-23 18:17:04
和Si的导带价带位置有关。导带更负，还原能力更强，价带更正，氧化能力更强，多看一些半导体光催化的书和文献，能够很容易解释

S-8是什么啊？
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8楼2012-11-24 20:50:45
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babsong

木虫 (正式写手)
★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
cxqtitan: 金币+1, 谢谢回帖 2012-11-24 21:16:59
crykro: 金币+1 2012-11-25 12:21:37
我觉得吧 单晶硅现在还是很贵的 单晶硅真的要是那么便宜了 现在做各种太阳能电池和DSSC的都不用做了 直接用单晶硅做电池不就OK了
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9楼2012-11-24 20:57:04
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chen_2011

木虫 (小有名气)
引用回帖:
9楼: Originally posted by babsong at 2012-11-24 20:57:04
我觉得吧 单晶硅现在还是很贵的 单晶硅真的要是那么便宜了 现在做各种太阳能电池和DSSC的都不用做了 直接用单晶硅做电池不就OK了

嗯，知道了，谢谢哈
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11楼2012-11-25 08:21:21
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suge好学

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
硅、砷化镓等常规半导体材料虽然可有效地吸收太阳光，但因其常常因为光电化学反应而降解，因此稳定性差。不过好像目前也有研究硅的，一般采用表面顿化，从而减少副反应，增强稳定性！
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12楼2013-02-27 15:14:06
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wb1988

木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
亲，窄带隙的不是电子空穴复合更容易么？原本活性就不高光生激子，复合容易当然不能有效降解有机物了，我觉得这东西最好是和其他材料复合，然后提高电子空穴分离效率
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14楼2013-04-23 10:33:28
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houhonghao

金虫 (正式写手)
★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
crykro(jiangyun2代发): 金币+1 2013-11-04 10:27:49
有一种概念叫做量子效率。
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15楼2013-10-29 00:23:34
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yylex2楼
2012-11-23 14:21   回复  
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