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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 » 有关光催化剂p-n结问题，谁能帮解释一下？
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hushaozheng

金虫 (小有名气)

[求助] 有关光催化剂p-n结问题，谁能帮解释一下？ 已有2人参与

最近看文献，是 关于BiOI-C3N4异质结催化剂的，有这么一段话，原文如下：

When p-type BiOI and n-type p-g-C3N4 are in contact, since the CB potential of p-g-C3N4 is more negative than that of BiOI, the electrons will diffusion from p-g-C3N4 to BiOI, resulting in accumulation of negative charges in BiOI close to the junction. At the same time, the holes transfer from BiOI top-g-C3N4, leaving a positive section in p-g-C3N4 near the junction. With equilibration of BiOI and p-g-C3N4 Fermi levels, the diffusion of electrons from p-g-C3N4 to BiOI stops. Meanwhile, the energy bands of BiOI shift upward along the Fermi level (EFp) and those of the p-g-C3N4 shift downward along its Fermi level (EFn), as shown in Fig. 9b. As a result, the CB bottom of BiOI became higher than that of p-g-C3N4. Under visible-light irradiation, both BiOI and p-g-C3N4 absorb photons of energy greater than the corresponding band gap energy, which excite the electrons in the VB to the CB and leave holes in the VB. The electrons in the conduction band of the p-BiOI are then transferred to the n-type p-g-C3N4, and the holes remain in the valence band of BiOI. The migration of photogenerated carriers can be promoted by the inner electric field established at the heterojunction interfaces.

我理解大概是这个意思：C3N4的导带比BiOI的导带更负，电子从C3N4传递到BiOI，价带BiOI比C3N4更正，所以空穴从BiOI传向C3N4，当达到某种平衡后，价带和导带位置会发生变化，使情况正好相反，电子从BiOI传递到C3N4，空穴从C3N4传向BiOI。这是为什么呢？有没有大牛能给系统又简明直白的解释一下，谢谢！
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g-C3N4

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1楼 2014-03-04 14:52:27
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沙中木

金虫 (正式写手)
最近也被这种问题弄得头疼，希望有高人解释，让我理解深刻些。另外，楼主能否将文章题目告诉我一下，我好再学习学习。
顶！
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路是由人走出来的
2楼2014-03-04 17:43:39
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hushaozheng

金虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 沙中木 at 2014-03-04 17:43:39
最近也被这种问题弄得头疼，希望有高人解释，让我理解深刻些。另外，楼主能否将文章题目告诉我一下，我好再学习学习。
顶！

Dalton Trans., 2013, 42, 15726–15734 你看看吧 希望能看懂 然后再告诉我 呵呵
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3楼2014-03-04 19:05:30
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hushaozheng

金虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 沙中木 at 2014-03-04 17:43:39
最近也被这种问题弄得头疼，希望有高人解释，让我理解深刻些。另外，楼主能否将文章题目告诉我一下，我好再学习学习。
顶！

Dalton Trans., 2013, 42, 15726–15734  你看看吧 看懂了再告诉我 呵呵
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4楼2014-03-04 19:05:58
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沙中木

金虫 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by hushaozheng at 2014-03-04 19:05:30
Dalton Trans., 2013, 42, 15726–15734 你看看吧 希望能看懂 然后再告诉我 呵呵...

呵，我只是个刚入门的菜鸟，如果能看懂的话一定跟楼主讲，但怎么就高手回复呢
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路是由人走出来的
5楼2014-03-05 13:11:34
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amygod

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
hushaozheng: 金币+10, ★★★很有帮助, 大概懂，但是为什么会这样呢？这种二元催化剂很多，为什么大多数文献没有提到这种现象呢？什么情况下会发生这种现象呢？ 2014-03-06 11:59:25
cxqtitan: 金币+1, 谢谢交流 2014-03-26 09:42:11
当二者接触的时候，C3N4的导带比BiOI的导带更负，电子从C3N4扩散至BiOI，从而导致在二者接触处（异质结处）靠近BiOI的一边有负电荷积累；同时，空穴从BiOI扩散至C3N4，导致在异质结靠近C3N4的一边有正电荷积累；当二者的费米能级达到稳定/平衡的时候，这种电荷扩散/传递停止。与此同时，BiOI的能带随其费米能级上升而C3N4的则下降（as shown in Fig. 9b）。因此，BiOI导带的底端高于了C3N4导带的底端。在可见光照射下，二者皆可吸收能量大于其相应的带差能量的光子，凑个热激发了价带电子向导带转移，从而在价带产生空穴。这样，BiOI的导带电子被传送至C3N4,而其价带则留下了空穴。这种光生载流子的迁移也可以被在异质结形成的内部电场所强化。
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6楼2014-03-06 10:30:16
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amygod

木虫 (正式写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by amygod at 2014-03-06 10:30:16
当二者接触的时候，C3N4的导带比BiOI的导带更负，电子从C3N4扩散至BiOI，从而导致在二者接触处（异质结处）靠近BiOI的一边有负电荷积累；同时，空穴从BiOI扩散至C3N4，导致在异质结靠近C3N4的一边有正电荷积累；当二 ...

可以看看有关半导体的文献或技术资料。如果偏向于光催化剂的可能不多。
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7楼2014-03-06 13:01:27
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whitetong

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★
liwentao2010: 金币+1, 谢谢回帖，欢迎常来交流 2014-11-23 09:51:29
如果他没有证据，就凭空说两者费米能级平衡后，BiOI导带比g-C3N4高，电子流向就发生了改变我觉得是站不住脚的，楼主可以发个邮件过去问一问的，或者看看好一点的期刊
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8楼2014-11-23 08:34:17
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