氧化钨光催化原理

光驱动的光催化反应被认为是解决当前能源和环境问题的最有希望的策略之一。光催化技术是光和催化的合成词，是指在光和催化剂共同存在下的化学反应。氧化钨用作光催化剂时不仅可以降解各种有机污染物，而且能够用于水氧化、裂解水及二氧化碳还原等方面。

氧化钨光催化材料从能带上来说由三部分组成：充满电子的低能价带、空的高能导带以及导带和价带之间形成的带隙。在光照射下，氧化钨光催化材料吸收的能量大于或等于带隙的能量时，价带中的电子会被激发跃迁到导带上，形成光生电子，而在价带上则会形成一个空穴。这样便形成了一个光生电子-空穴对。

产生的光生电子和空穴对由于电场力的作用均向材料表面移动，在移动过程中会有以下四种情况发生：

（a）光生电子和空穴移动到材料表面后重新复合。

（b）光生电子和空穴还未移动到材料表面便已重新复合。

（c）光生电子移动到材料表面与表面吸附的溶解氧发生反应生成强氧化性物种。

（d）移动到材料表面的空穴则与溶液中的水和羟基等反应生成羟基自由基。生成的强氧化性物种便可直接降解污染物、裂解水以及还原二氧化碳等。

• < 上页
• 下页 >