zz:纳米半导体粒子光催化效率 - Macromolecules版

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发帖数: 2145

发信人: liuhui (笨老辉), 信区: NanoTech
标题: 纳米半导体粒子光催化效率
发信站: 南京大学小百合站 (Sun Jun 3 12:47:18 2001)
减小半导体催化剂的颗粒尺寸，可以显著提高其光催化效率，
一般来说，纳米微粒的催化活性均优于相应的体块材料，分析
其原因:
(1)当半导体粒子的粒径小于某一临界值(10nm)时，量子尺寸
效应变的显著，电荷载体就会显示出量子行为，主要表现在导
带和价带变成分立能级，能隙变宽，价带电位变的更正，导带
电位变的更负，这实际上增加了光生电子和空穴的氧化－还原
能力，提高了半导体光催化氧化有机物的活性。
(2)对于半导体纳米微粒而言，其粒径通常小于空间电荷层的
厚度，这样空间电荷层对纳米微粒内部载流子的影响可以忽略，
光生载流子可通过简单的扩散从粒子内部迁移到粒子表面而与
电子给体或受体发生氧化或还原反应。另外，由光导致电子－
空穴对产生的同时，电子－空穴的湮灭过程也在发生，如果半
导体的粒径越小，光生载流子从体内扩散到表面所需的时间越
短，电子－空穴的湮灭概率就越小，光生电荷分离的效果就越
好，从而导致光催化活性

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