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光催化基本原理

来源:http://www.zjjtry.com/news/2016/1018/380.html 时间:2016-10-18 17:36 点击:

1.3 光催化基本原理 
(POM)光催化化学研讨始于20世纪80年代初。POM富含d0电子构型的过渡金属原子和2p电子构型的氧原子。氧原子中的2p电子向过渡金属M的5d空轨道跃迁,即O-M的电荷跃迁(oxygen-to-metal charge-transfer,简写为OMCT)。按照分子轨道理论,POM分子吸收光往后,其分子中的电子由最高占有轨道(HOMO)被激发到最低未占用轨道(LUMO),构成激发态的POM*,POM*具有较强的氧化才干,能够氧化其他物质而本身被还原为杂多蓝(POM-)。通常激发态的POM*具有这种较强的电子贮存才干。


半导体光催化剂大多是硫族化合物半导体都具有差异于金属或绝缘物质的格外的能带结构,即在价带(ValenceBand,VB)和导带(ConductionBand,CB)之间存在一个禁带(ForbiddenBand,BandGap)。由于半导体的光吸收阈值与带隙具有式 K=1240/Eg(eV)的联系,因此常用的宽带隙半导体的吸收波长阈值大都在紫外区域。当光子能量高于半导体吸收阈值的光照耀半导体时,半导体的价带电子发生跃迁,即从价带跃迁到导带,然后产生光生电子(e-)和空穴(h+)。此时吸附在纳米颗粒表面的氢氧根离子和水氧化成氢氧自由基。而超氧负离子和氢氧自由基具有很强的氧化功能,能将绝大多数的有机物氧化至毕竟产品CO2和H2O,乃至对一些无机物也能彻底分解。 
 
1.4 分光光度计的原理 
光是一种电磁波,具有一定的波长和频率。可见光的波长范围在400-760nm,紫外光为200-400nm,红外光为760-500000nm。可见光因波长不相同呈现不相同颜色,这些波长在一定范围内呈现不相同颜色的光称单色光。太阳或钨丝等宣告的白光是复合光,是各种单色光的混合光。有色物质溶液能够选择性吸收一部分可见光的能量而呈现不相同颜色,而某些无色物质能特征性地选择紫外光或红外光的能量。物质吸收光源宣告的某些波长的光可构成吸收光谱,由于物质分子结构不相同,对光的吸收才干不相同,因此每种物质都有特定的吸收光谱,而且在一定条件下吸收程度与该物质的浓度成正比,分光光度法便是运用物质的这种吸收特征对不相同物质进行定性或定量剖析的办法。 
很多有机化合物在紫外区具有特征的吸收光谱,因此可用紫外分光光度法对有机物质进行定性断定,结构剖析及定量测定.紫外分光光度法定量测定的根据是比耳规则。首要断定化合物的紫外吸收光谱,断定最大吸收波长。在选定的波长下,作出化合物溶液的作业曲线,根据在相同条件下测得待测液的吸光度值来断定待测液中化合物的含量。   物质的吸收光谱本质上便是物质中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波长的光能量,相应地发生了分子振动能级跃迁和电子能级跃迁的效果。由于各种物质具有各自不相同的分子、原子和不相同的分子空间结构,其吸收光能量的情况也就不会相同,因此,每种物质就有其特有的、固定的吸收光谱曲线,可根据吸收光谱上的某些特征波利益的吸光度的凹凸区分或 测定该物质的含量,这便是分光光度定性和定量剖析的基础。分光光度剖析便是根据物质的吸 收光谱研讨物质的成分、结构和物质间相互作用的有用方法。   紫外可见分光光度法的定量剖析基础是朗伯-比尔(Lambert-Beer)规则。即物质在一定浓度 的吸光度与它的吸收介质的厚度呈正比,即符合朗伯尔—比尔规则 T = I/I0 LogI0/I = KCL A = KCL  其间 :T 透射比 I0 入射光强度  I  透射光强度  A  吸光度   K  吸收系数   L  溶液的光程长  
C  溶液的浓度通常做物质断定、纯度检查,有机分子结构的研讨。 这便是分光光度法用于物质定量剖析的理论根据

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