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光催化技术的原理

点击次数:30 发布时间:2020/5/25
提 供 商: 来亨科技(北京)有限公司 资料大小:
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作为一种半导体,光催化材料的能带是不连续的,能量由高到低依次为导带、禁带、价带。

 

半导体光催化材料一般具有较大的禁带宽度,价带由一系列填满电子的轨道所构成,导带由一系列末填充电子的轨道所构成。

 

当光催化材料近表面区在受到能量大于其禁带宽度的光辐射时,价带中的电子会受到激发而路迁到导带。由于其中存在着能隙,所激发的电子的弛豫过程比起金属中的激发电子要慢得多,一般要有几个纳秒,这样光的激发就在半导体中产生电子空穴。其中,电子居于较高的能量状态 ,可作为还原剂;而价带中的空穴则具有较高的氧化电势。

 

只要这些电荷载流子具有足够长的寿命,能够被吸附的反应物所捕获,分别进行氧化或还原反应,而不是复合,那么这个材料就有光催化的能力。

 

在所有这些半导体催化剂中,二氧化钛被证明适合于广泛应用,这是因为二氧化钛具有很高的光催化活性和良好的生物、化学惰性,不会发生光腐蚀和化学腐蚀,而且价格相对便宜。

 
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