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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 » 关于光催化降解的基本原理
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tyrone217

金虫 (小有名气)

小boss

[求助] 关于光催化降解的基本原理

刚刚接触到降解这块，对原理方面不甚了解，望各位大侠不要见笑

比如我现在想降解一个吸收峰在270左右的有机物，选择催化剂的就带隙有什么要求？ 是不是带隙必须在270左右才能降解这种物质？


也就是说降解物的吸收峰位置，对选择催化剂的带隙范围有要求吗？？

请多指教，不胜感激
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有你在，就是goodnews！！！
1楼 2013-05-30 00:09:58
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sunyao_shine

至尊木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★
王晓萌: 金币+1, 谢谢分享！ 2013-05-30 08:58:12
降解物的吸收峰与催化剂完全没有关系，再说带隙在270左右的催化剂你也不必用了，因为效果一定不好，催化剂的带隙决定它可以吸收多少波长的光，你应该先看文献，光催化是吸收特定波长的光子，激发产生电子-空穴对，与氧气和水反应生成活性氧，去氧化降解有机物。
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2楼2013-05-30 08:48:26
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kinkilyou

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
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pzypdl: 金币+3, 谢谢回帖交流！ 2013-05-31 12:06:05
tyrone217: 金币+2, ★★★很有帮助 2013-11-25 18:46:12
tyrone217(jiangyun2代发): 金币+3 2013-11-26 13:26:31
要降解一种有机物和有机物的吸收峰无关，和有机物的氧化还原势能有关。
首先半导体的价带必须低于有机物的氧化位，这样才能氧化有机物。
其次半导体的导带必须高于反应中氧化物的还原位（比如在空气中或者水中的话，氧化物就是氧气，那导带位置得高于O2/O2-）。
这两个确定了，你所需要的催化剂也就能选择了。
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8楼2013-05-31 10:42:57
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dong2006dd

木虫 (小有名气)

麦基

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
光催化降解有机物，从目前来看是无选择性降解的，只是不同的有机物降解的难易程度不一样
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Livinginmoving.
3楼2013-05-30 10:02:54
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rensu

木虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by l419110028 at 2013-05-30 11:19:57
带隙（能带）的要求是越小越好，因为我们在研究光催化的过程中，目的 就是要对光催化剂进行掺杂和修饰，使其带隙变小，能够扩大其吸收光的波长，最好能够延长至可见光区，目标降解物才能有效降解啊!

这种说法是不对的。
如果能带越小越好，为啥不用金属等导体材料？
用半导体材料是有原因的，半导体材料的导带和价带对光催化是有很大的影响的。
先回去补习下光催化的基本常识吧。
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6楼2013-05-30 18:29:05
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houhonghao

金虫 (正式写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by rensu at 2013-05-30 17:29:05
这种说法是不对的。
如果能带越小越好，为啥不用金属等导体材料？
用半导体材料是有原因的，半导体材料的导带和价带对光催化是有很大的影响的。
先回去补习下光催化的基本常识吧。...

我支持你的说法，band gap很小的情况下，空穴跟电子都不容分离，再结合非常容易。
另外我也建议他去补习下~
在dope之前，dope试剂对光触媒有怎样的影响是未知的。
比如经典的La-dope NaTaO3,，其实La的作用是促进了Nano-step的形成，而Zn-dope Ga2O3是促进了，电荷的移动度。
如果真想预测dope对band的影响，那么用DFT模拟软件进行band 计算吧。
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涙とともにパンを食べたことがなければ、人生の味がわからない。
13楼2013-11-16 15:43:53
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普通回帖

fehwu

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by dong2006dd at 2013-05-30 10:02:54
光催化降解有机物，从目前来看是无选择性降解的，只是不同的有机物降解的难易程度不一样

选择性氧化已经有研究了，不过太难了
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留不住时间的背影，换来沧海桑田的记忆
4楼2013-05-30 12:33:17
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l419110028

至尊木虫 (文坛精英)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★
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pzypdl: 金币+2, 谢谢回帖交流！ 2013-05-31 12:05:53
tyrone217(jiangyun2代发): 金币+2 2013-11-26 13:26:46
带隙（能带）的要求是越小越好，因为我们在研究光催化的过程中，目的 就是要对光催化剂进行掺杂和修饰，使其带隙变小，能够扩大其吸收光的波长，最好能够延长至可见光区，目标降解物才能有效降解啊!
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5楼2013-05-30 18:19:57
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sunyao_shine

至尊木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
pzypdl: 金币+1, 谢谢回帖交流！ 2013-05-31 12:05:59
tyrone217(jiangyun2代发): 金币+2 2013-11-26 13:26:50
通常选催化剂要考虑电子带结构，就是带隙要小且价带和导带要有足够大的电子能，通常在1-2eV就差不多，但这又与带隙矛盾了，所以要调和，再就是半导体本身的电学性质了，导电能力快的占优
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7楼2013-05-30 19:55:28
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潇湘雨落

银虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by fehwu at 2013-05-30 12:33:17
选择性氧化已经有研究了，不过太难了...

前辈 有没有选择性氧化的相关文献呢 可不可以传一篇？
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9楼2013-06-04 15:48:29
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fehwu

铁杆木虫 (著名写手)
★
tyrone217(jiangyun2代发): 金币+1 2013-11-26 13:26:54
引用回帖:
9楼: Originally posted by 潇湘雨落 at 2013-06-04 15:48:29
前辈 有没有选择性氧化的相关文献呢 可不可以传一篇？...

没有记错的话，应该是大连化物所的赵进才弄出来的，Angew. Chem. Int. Ed.，2008, 47, 9730-9733
Visible-Light-Induced Aerobic Oxidation of Alcohols in a Coupled Photocatalytic System of Dye-Sensitized TiO2 and TEMPO.
08年就开始发文章了，现在可能进入了更高档次了吧，没有仔细研究
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留不住时间的背影，换来沧海桑田的记忆
10楼2013-06-04 16:35:05
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