为什么不同晶体结构的二氧化钛具有不同的催化性能

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/02 01:31:00

TiO2是怎样进行光催化的?
光照到TiO2表面使电子跃迁到高能态,成为活化电子,活化电子与H2O作用生成H2O*(活性),2个H2O*又与O2作用生成HO-(被H+中和,这也是光催化的溶液基本上是酸性的原因)和HO*(活性)基团,这个HO*(活性)就是强氧化性基团,进而降解或催化目标物质。

二氧化钛晶体自然界中有3种:板钛矿、锐钛型、金红石型,现在又有人整出TiO2-B型出来。

不同晶体结构的二氧化钛具有不同的催化性能?
其中最具有催化研究价值的是锐钛型,因为锐钛型的禁带宽度为3.2eV,能吸收波长<400nm的光,遗憾的是这部分光占太阳光的5%,科研人员努力奋斗的目标是怎样降低其禁带宽度,使其吸波波长红移。

明白否?

机理就是因为其禁带宽度不同,导致其吸光波长的不同,而吸光波长越宽,在相同的光照下,吸收的能量就越多,产生的HO*(活性)也就...

而禁带宽度又与TiO2的结构有关,这就是不同晶体结构的二氧化钛具有不同的催化性能的原因。

二氧化钛一般常用的有锐钛矿型和金红石型,但其结构的不同导致了其表面性能如活性等不同,所以会有不同的催化效果,有些情况下是两种晶形都存在时催化效果最好,但两种晶形是有一个最佳比例的!