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honeyduck

木虫 (正式写手)

[交流] 异质结上各半导体的反应是如何进行的 已有2人参与

正在学习光催化方面的知识,异质结上的反应方向一直很困惑,比如两个n型的异质结,PS1导带上的电子到了PS2的导带上,PS2价带的空穴到了PS1的价带上,那么氧化还原反应是如图1还是图2这样的?
图1:还原反应在PS2导带上进行,氧化反应在PS1价带上进行。这样的话对各自材料来说,氧化和还原性能是削弱了
图2:PS1和PS2的导带和价带都可以进行反应,以空穴来说,它是优先从PS2的价带转到PS1的价带上,还是优先去和水反应呢?如果按照图2反应,那氧化还原性都没有削弱,但是复合的情况会多一些吧
图3:有些机理用图3解释,也就是形成了Z型反应。那么什么情况下是Z型,什么情况是异质结呢?
求解困惑!

异质结上各半导体的反应是如何进行的
1.jpg

异质结上各半导体的反应是如何进行的-1
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异质结上各半导体的反应是如何进行的-2
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kinkilyou

至尊木虫 (著名写手)


liwentao2010: 金币+1, 谢谢回帖,辛苦 2015-02-07 19:48:53
引用回帖:
5楼: Originally posted by honeyduck at 2015-02-07 11:00:00
一般是图2,各种反应都有可能,至于优先发生反应的话就要看各个反应物的氧化还原电位,还有电子,空穴的移动速度了。

有没有相关论文具体讲这个的?比如PSII和氧化电位之间差距很大,就先发生这个?...

Prediction of the Main Route in the TiO2-Photocatalyzed Degradation of Organic Compounds in Water by Density Functional Calculations
可以参考一下这篇论文。
7楼2015-02-07 17:59:05
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kinkilyou

至尊木虫 (著名写手)

★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
liwentao2010: 金币+2, 谢谢回帖,辛苦 2015-02-07 19:48:25
图1是理想情况。
一般是图2,各种反应都有可能,至于优先发生反应的话就要看各个反应物的氧化还原电位,还有电子,空穴的移动速度了。
图3个人认为不可能,两个间隙中没有电位存在,PS2的电子很难直接移动到PS1的空穴。
Z型反应你可以参考日本Tada教授的TiO2@Au@CdS的论文,TiO2和CdS中间有Au电位,所以能发生Z型反应。
3楼2015-02-06 16:36:44
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honeyduck

木虫 (正式写手)

引用回帖:
3楼: Originally posted by kinkilyou at 2015-02-06 16:36:44
图1是理想情况。
一般是图2,各种反应都有可能,至于优先发生反应的话就要看各个反应物的氧化还原电位,还有电子,空穴的移动速度了。
图3个人认为不可能,两个间隙中没有电位存在,PS2的电子很难直接移动到PS1的 ...

图3的情况见我上传的附件,两个半导体之间没有金属层,但是他说形成了Z型

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  • 附件 1 : ZnO_CdS_Z_sheme.pdf
  • 2015-02-07 09:56:59, 738.47 K
4楼2015-02-07 09:58:14
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honeyduck

木虫 (正式写手)

引用回帖:
3楼: Originally posted by kinkilyou at 2015-02-06 16:36:44
图1是理想情况。
一般是图2,各种反应都有可能,至于优先发生反应的话就要看各个反应物的氧化还原电位,还有电子,空穴的移动速度了。
图3个人认为不可能,两个间隙中没有电位存在,PS2的电子很难直接移动到PS1的 ...

一般是图2,各种反应都有可能,至于优先发生反应的话就要看各个反应物的氧化还原电位,还有电子,空穴的移动速度了。

有没有相关论文具体讲这个的?比如PSII和氧化电位之间差距很大,就先发生这个?
5楼2015-02-07 10:00:00
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