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北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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cuiguanwei

金虫 (正式写手)

院士

[交流] 关于光催化中的电子-空穴对

请教各位老师、同学个问题:
在半导体光催化中,在讨论催化机理时,往往比较关注光生电子与反应底物的作用机理,空穴起什么作用呢,只起负面的复合作用吗?还有,半导体-反映体系是如何建立电子循环的?总不会是半导体催化剂在光照下,总是提供电子,而得不到电子的补充吧?
问题可能比较弱,可我就是没弄明白,请大家指点一二。有没有利用电子-空穴对中的空穴,进行作用机理讨论的?希望能得到这方面的文献。
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raoxing2211620

木虫 (小有名气)

★ ★
cuiguanwei(金币+2,VIP+0):谢谢啊,可是空穴是不是不在催化剂的表面?如何发挥它的强氧化性呢?
空穴主要起氧化作用,电子起还原作用,空穴是强氧化剂,它的相对电位比高锰酸钾还负。
2楼2008-07-03 17:52:59
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zjxiaoniao

金虫 (小有名气)

可以看看这篇文献

★ ★
cuiguanwei(金币+2,VIP+0):谢谢啊,今后还请多家帮助:)
《设计新型可见光响应的半导体光催化剂》
我也做光催化方面,你可以参考下上面这篇文献,至于机理我还不是很明白。
相互学习!
成就一番伟业的唯一途径就是热爱自己的事业。
3楼2008-07-03 19:45:15
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zhongyugg

木虫 (正式写手)


cuiguanwei(金币+1,VIP+0):呵呵,谢谢,给你凑个515:}
可以参考下这篇:
贺飞等,纳米TiO2光催化剂负载技术研究[J]环境污染治理技术与设备,2001
4楼2008-07-03 20:39:30
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chemali

木虫 (正式写手)


cuiguanwei(金币+1,VIP+0):谢谢啊!
文献上给的机理一般的是:光催化剂在相应的光响应区产生电子和空穴对,这个电子空穴对是可以发生复合的,光催化剂如何提高其效率的一个方面就是如何减少电子空穴复合,这个电子和空穴的概念有点象原电池反应过程,正极反应和负级反应是分开的。
5楼2008-07-03 21:36:04
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ydf-7

木虫 (小有名气)

★ ★
^_^@^_^(金币+1,VIP+0):QQQ
cuiguanwei(金币+1,VIP+0):谢谢!
通过电子和空穴向半导体表面不断迁移,使得光诱发电子和空穴向吸附的有机物或无机物种转移。在表面上,半导体能够提供电子以还原一个电子受体,而光生空穴则能迁移到表面和供给电子的物种结合,从而使该物种氧化。对于电子和空穴来说,电荷迁移的速率和概率,取决于各个导带和价带边的位置以及吸附物种的氧化还原电位。热力学容许光催化氧化反应能够发生的条件是:受体电势比半导体导带电势低,供体电势要比半导体价带电势高。与电荷向吸附物种迁移进行竞争的是电子和空穴的复合过程。这个过程一般都是在半导体颗粒内部和表面进行,且是一个放热过程。
6楼2008-07-04 09:42:34
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