發(fā)布時(shí)間：2021-09-24 09:55

　　該文選用4種半導(dǎo)體光催化材料TiO₂、BiOI、BiVO₄及Bi₂O₃,設(shè)計(jì)開發(fā)出光還原制備金屬單質(zhì)Bi的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,由于半導(dǎo)體的導(dǎo)帶和價(jià)帶的電位不同,其發(fā)生氧化還原反應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力不一樣。TiO₂和BiVO₄導(dǎo)帶電勢比Bi³⁺/Bi更負(fù),光照下可以發(fā)生還原反應(yīng),而BiOI和Bi2O₃導(dǎo)帶電位比Bi³⁺/Bi更正,不能發(fā)生還原反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電位電勢決定了氧化還原反應(yīng)發(fā)生的方向的結(jié)論。通過該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)定,可以加深學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)的發(fā)生方向和電位電勢之間的關(guān)系的理解,進(jìn)一步擴(kuò)展了學(xué)生關(guān)于半導(dǎo)體物理光催化的基本原理和知識(shí),激發(fā)了學(xué)生的科研興趣。 

【文章來源】：實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2020,37(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

不同半導(dǎo)體材料的能帶位置

圖2給出了Ti O2/FTO光催化光還原反應(yīng)前后的XRD圖。從Ti O2的XRD特征峰可以看出來，Ti O2是明顯的銳鈦礦晶相。經(jīng)過光還原反應(yīng)后，在XRD的射線衍射圖譜上多出若干新的衍射峰，是Bi金屬單質(zhì)的晶體衍射峰，XRD可以說明Ti O2光照后形成的光電子可以使得溶液中的Bi3+還原成Bi單質(zhì)。圖3為Ti O2光還原反應(yīng)前后的SEM圖�？梢钥闯鲐�(fù)載在FTO上的Ti O2為球形顆粒狀，尺寸大約在30～50 nm，納米Ti O2顆粒表面光滑。光還原反應(yīng)后，Ti O2顆粒表面變粗糙，表面大量覆蓋細(xì)小的形貌不規(guī)整的小顆粒物質(zhì)。結(jié)合XRD圖，這些表面負(fù)載的顆粒狀物質(zhì)可能是形成的Bi金屬單質(zhì)。

圖3為Ti O2光還原反應(yīng)前后的SEM圖�？梢钥闯鲐�(fù)載在FTO上的Ti O2為球形顆粒狀，尺寸大約在30～50 nm，納米Ti O2顆粒表面光滑。光還原反應(yīng)后，Ti O2顆粒表面變粗糙，表面大量覆蓋細(xì)小的形貌不規(guī)整的小顆粒物質(zhì)。結(jié)合XRD圖，這些表面負(fù)載的顆粒狀物質(zhì)可能是形成的Bi金屬單質(zhì)。2.2 Bi OI/FTO光催化材料


本文編號(hào)：3407553