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luwei_6

铜虫 (小有名气)

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[交流] 贵金属作为光催化制氢的产氢活性位的原理到底是什么？

贵金属作为助催化剂，通常认为半导体催化剂的电子转移给了贵金属，所以贵金属是产氢活性位，催化剂本身则是光阳极。

但是贵金属的功函数很大，其标准电极电位比氢要低很多，比如Pt比氢低~1.2V，Au比氢低~1.4V，并且认为无外场情况下金属的相对电位是不变的。电位差是光催化最根本的理论之一，可按照这种理论的话贵金属不可能还原制氢啊。并且金属与半导体的肖特基节理论上讲会阻碍光生电子向金属转移，空穴则反而会被内建电场推到金属上去。倒是偶尔也能看到光催化过程中Pt被氧化半导体被还原的说法。

那么是否真正的氧化还原位点和通常的认识是相反的呢，还是说有其他因素能够帮助贵金属上的电子克服电势差来还原氢离子，比如必须引入等离激元等等？

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1楼 2015-03-29 16:02:34

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luwei_6

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引用回帖:

8楼: Originally posted by brover at 2015-03-30 00:09:57
有能量合适的d轨道。

我不是学化学的，对这个不太懂。请问d轨道是贵金属费米能级以上的较高的电子未占据态么？如果是的话，按照物理的观点，这些高能态被电子占据的概率极低啊，对电子转移给氢离子基本没有帮助。

另外，http://muchong.com/html/200606/260468.html这个帖子里说了一点，我看的半懂不懂的，按我的理解大意是d轨道应该是会接受吸附分子的电子的，所以催化能力强。但氢离子没有电子，它是要夺电子的啊。