貴金屬光催化原理

㈠ 光催化制氫必須要加入貴金屬元素作為一電極來幫助釋放氫氣嗎

大多集中於Ti4+、Zr5+、Nb5+、Ta5+基具有d0電子構型的化合物及In3+、Ga3+、Ge4+、Sn4+基具有d10構型的p區金屬化合物。
常見專的光催化劑：屬TiO2、ZnO、過渡金屬(復合)氧(硫/硒)化物如ZrO2, CdS, Co3O4, WO3, Fe3O4, IrO2, RuO2, γ-Bi2O3等。具有層狀鈣鈦礦結構的復合氧化物如鈦酸鹽、鈮酸鹽和鉭酸鹽等。如：NiO-K4Nb6O17， RuO2-Ba2Ti4O9

㈡ 釕作為光催化劑和鎳或者銥作為催化劑的區別

感謝您選用火炬火花塞！火炬火花塞年產量2億只，國內第一，出口第一。國內行業唯一上市企業，國內行業標准制定者！

火花塞是由絕緣體和金屬殼體兩部分組成，金屬殼體帶有螺紋，擰在發動機氣缸上，在金屬殼體中有一個中心電極，它通過絕緣材料與金屬殼體絕緣，在中心電極上端有接線螺母，連接從分電器的過來的高壓線，在金屬殼體下面還焊有側電極，在中心電極與側電極之間有很小的間隙，脈沖高壓電擊穿兩個電極之間的空氣，產生電火花點燃可然混合氣做功，由於火花塞工作在高溫高壓的惡劣環境，對它的材料和製造工藝都要求十分高。

大部分火花塞電極用鎳合金，也有用貴金屬製作火花塞的，比如用銀合金、釔金、鉑金、銥金……
製成的火花塞分類：鎳合金火花塞、銀合金火花塞、釔金火花塞、鉑金火花塞、銥金火花塞、銥鉑金火花塞……

鉑金
鉑金火花塞最大的特點是壽命長，耐久性好，適合更惡劣的工況。由於鉑金火花塞的中心電極較細，根據尖端放電的原理，電極尖更容易集積較多的電能，電火花更容易跳過兩極之間的間隙。這表明在冷 機至正常工作轉速運轉時，有著良好的點火性能。鉑金電極還有一個優點，就是鉑金屬具有較低的電子發射勢壘（electron escape barrier），即在同樣大小的放電間隙和電極尺寸的條件下，跳過鉑金電極間隙所要求的電壓較低。汽油機在起動和急加速運轉時 ，點火線圈產生的二次電壓較低，若採用鉑金火花塞，它的鉑電極仍能夠跳出穩定的火花，保證汽油機起動性、怠速穩定性和急加速性。專家建議使用鉑金火花塞的車輛每80000—100000公里更換一次。

銥鉑金
銥鉑金火花塞擁有出色的點火性能，中心電極採用銥合金、側電極採用鉑金材質。這類火花塞能提高燃油效率以及降低廢氣排放。專家建議使用銥鉑金火花塞的車輛每80000—100000公里更換一次。

銥金
銥金的火花塞由於電弧的強度高，溫度高，而且響應速度快，不容易積碳，所以能夠把電極做得比普通火花塞小很多。所以用銥金做火花塞具有很大的優勢，它的高熔點的性能可以使其使用在各種大功率的發動機上，可以容忍更高的溫度而不至於電極融化，燒毀。因為其具有的高硬度，可以使其在火花塞上做的更細。細的電極使點火更為集中，能量更強，火花塞路線更穩固，有效的提升燃燒的效力和效度。
銥金火花塞有如下四大特點：
提升動力：點火能量充足，打火點穩定，提高輸出功率，改善動力性能。
平穩狀態：燃燒良好，爆發動力強，提高轉數，使發動機運轉更加平靜。
點火迅速：點火電壓低，電消炎作用減小，使點火更加迅速。
節省燃油：燃燒情況良好，瞬時輸出功率高，可實現較低的油耗又保證同樣的輸出功率。
專家建議使用銥金火花塞的車輛每80000—100000公里更換一次。

火炬作為目前中國最大的火花塞品牌，品質一流，性價比非常高。火炬火花塞給國內多個汽車，摩托車企業提供配套產品，是國內最大的火花塞企業， 請放心用吧。

火炬火花塞官方旗艦店。

㈢ 在半導體光催化中為什麼電子會轉移到石墨烯和貴金屬

在半導體光催化中為什麼電子會轉移到石墨烯和貴金屬
在於系摩西氧化物復合後,光照反應的時候,半導體光催化劑會生成電子,這電子難道不會將石墨烯氧化物還原為還原氧化石墨西

㈣ 為什麼絕大多數光催化劑都要負載貴金屬

光催化是材料內電子對/空穴形成，金屬能加速電子轉移

㈤ 光催化沉積貴金屬是什麼原理

多相光催化原理

㈥ 光氧催化設備原理是啥

光氧催化設備原理是以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質，通過光助-芬頓反應產生羥基自由基使污染物得到降解。紫外光線可以提高氧化反應的效果，是一種有效的催化劑。

紫外/臭氧(UV/03)組合是通過加速臭氧分解速率，提高羥基自由基的生成速度，並促使有機物形成大量活化分子，來提高難降解有機污染物的處理效率。

非均相光催化降解是利用光照射某些具有能帶結構的半導體光催化劑如TiO2、ZnO、CdS、WO3、SrTiO3、Fe2O3等，可誘發產生羥基自由基。在水溶液中，水分子在半導體光催化劑的作用下，產生氧化能力極強的羥基自由基，可以氧化分解各種有機物。把這項技術應用於POPs的處理，可以取得良好的效果，但是並不是所有的半導體材料都可以用作這項技術的催化劑，比如CdS是一種高活性的半導體光催化劑，但是它容易發生光陽極腐蝕，在實際處理技術中不太實用。

(6)貴金屬光催化原理擴展閱讀

利用光催化氧化技術可以高效降解或完全礦化常見的氣相有機污染物，而不產生二次污染。襲著革，研究表明，納米級TiO2復合一種金屬氧化物製成光催化劑對NO2、SO2、H2S等酸性氣體和NH3、CS2等鹼性氣體去除效果較好，且這些有害氣體可以較為容易地氧化成為NO3-、SO42-等。

J.WTang等用合成的CaBi2O4做催化劑，在可見光下光降解乙醛，實驗結果表明，光照2h後，乙醛被完全分解。

發達國家汽車尾氣凈化器所用的催化劑主要是資源稀少的鉑、釕、銠等貴金屬，從可持續發展的觀點來看，用資源豐富的金屬氧化物代替貴金屬是發展趨勢。

因此，鈣鈦礦型催化劑和相關氧化物引起了人們的普遍關注，它們除了相對價廉易得外，還因為它們的結構穩定和具有良好的催化性能。薛屏，高玉琢用浸漬法將鈣鈦礦型復合氧化物成功地載於多孔陶瓷載體上，大幅度提高了它們的光催化氧化汽車尾氣的活性。

㈦ 光催化 貴金屬過量會有什麼影響

簡單回答下。

半導體表面和金屬接觸時，載流子會重新分布，電子會從回費米能級較高的n型半導體答轉移到費米能級較低的金屬。這一過程直到兩者費米能級相等。相等的同時形成肖特基勢壘，並捕捉光生電子，防止與光生的空穴復合湮滅。

所以貴金屬沉積太多，會帶來這幾個問題：

1. 材料的穩定性收到影響，很多貴金屬（如Au）在激發光的照射下就會發生熔化和產生團聚，這就形成了大晶粒尺寸的粒子，降低材料的比表面積。這是光催化比較禁忌的。
   

2. 光生載流子的產生依賴於半導體，貴金屬覆蓋面積太大時，半導體吸收光的效率下降，而且光生空穴也難以遷移到材料表面，影響催化活性。

3. 成本提高。

祝好，以上。

㈧ 什麼是光催化材料，麻煩盡快啊！！謝謝

光催化材料是由CeO2（70%-90%） ZrO2（30%-10%）組成，形成ZrO2穩定CeO2的均勻復合物，外觀呈淺黃色，具有納米層狀結構，在 1000℃ 經4小時老化後，比表面仍較大（>15M# G），因此高溫下也能保持較高的活性。
用途:適用於高溫催化材料,如汽車尾氣催化劑 技術背景——能源危機和環境問題
人類目前使用的主要能源有石油、天然氣和煤炭三種。根據國際能源機構的統計，地球上這三種能源能供人類開採的年限，分別只有40年、50年和240年。值得注意的是，中國剩餘可開采儲蓄僅為1390億噸標准煤，按照中國2003年的開采速度16.67億噸/年，僅能維持83年。中國石油資源不足，天然氣資源也不夠豐富，中國已成為世界第二大石油進口國。因此，開發新能源，特別是用清潔能源替代傳統能源，迅速地逐年降低它們的消耗量，保護環境改善城市空氣質量早已經成為關乎社會可持續發展的重大課題。中國能源發展方向可以鎖定在前景看好的五種清潔能源: 水電、風能、太陽能、氫能和生物質。

太陽能不僅清潔干凈，而且供應充足，每天照射到地球上的太陽能是全球每天所需能源的一萬倍以上。直接利用太陽能來解決能源的枯竭和地球環境污染等問題是其中一個最好、直接、有效的方法。為此，中國政府制定實施了「中國光明工程」計劃。模仿自然界植物的光合作用原理和開發出人工合成技術被稱為「21世紀夢」的技術。它的核心就是開發高效的太陽光響應型半導體光催化劑。目前國內外光催劑的研究多數停留在二氧化鈦及相關修飾。盡管這些工作卓有成效，但是在規模化利用太陽能方面還遠遠不夠。因此搜尋高效太陽光響應型半導體作為新型光催化劑成為當前此領域最重要的課題。

二， 光催化材料的基本原理
半導體在光激發下，電子從價帶躍遷到導帶位置，以此，在導帶形成光生電子，在價帶形成光生空穴。利用光生電子-空穴對的還原氧化性能，可以降解周圍環境中的有機污染物以及光解水制備H2和O2。

高效光催化劑必須滿足如下幾個條件： （1）半導體適當的導帶和價帶位置，在凈化污染物應用中價帶電位必須有足夠的氧化性能，在光解水應用中，電位必須滿足產H2和產O2的要求。（2）高效的電子-空穴分離能力，降低它們的復合幾率。（3）可見光響應特性：低於420nm左右的紫外光能量大概只佔太陽光能的4%，如何利用可見光乃至紅外光能量，是決定光催化材料能否在得以大規模實際應用的先決條件。常規anatase-type TiO2 只能在紫外光響應，雖然通過攙雜改性，其吸收邊得以紅移，但效果還不夠理想。 因此，開發可見光響應的高效光催化材料是該領域的研究熱點。只是，現在的研究狀況還不盡人意。

三， 光催化材料體系的研究概況
從目前的資料來看，光催化材料體系主要可以分為氧化物，硫化物，氮化物以及磷化物

氧化物：最典型的主要是TiO2及其改性材料。目前，絕大部分氧化物主要集中在元素周期表中的d區， 研究的比較多的是含Ti，Nb，Ta的氧化物或復合氧化物。其他的含W，Cr，Fe，Co，Ni，Zr等金屬氧化物也見報道。個人感覺，d區過渡族金屬元素氧化物經過炒菜式的狂轟亂炸後，開發所謂的新體系光催化已經沒有多大潛力。目前，以日本學者J. Sato為代表的研究人員，已經把目光鎖定在p區元素氧化物上，如含有Ga，Ge，Sb，In，Sn，Bi元素的氧化物。

硫化物：硫化物雖然有較小的禁帶寬度，但容易發生光腐蝕現象，較氧化物而言，穩定性較差。主要有ＺnＳ，ＣdＳ等

氮化物：也有較低的帶系寬度，研究得不多。有Ｔa／Ｎ，Ｎb／Ｎ等體系

磷化物：研究很少，如ＧaＰ
按照晶體/顆粒形貌分類：
（1）層狀結構
**半導體微粒柱撐於石墨及天然/人工合成的層狀硅酸鹽
**層狀單元金屬氧化物半導體如：V2O5，MoO3，WO3等
**鈦酸，鈮酸，鈦鈮酸及其合成的鹼（土）金屬離子可交換層狀結構和半導體微粒柱撐於層間的結構
**含Bi層狀結構材料，(Bi2O2)2+(An-1BnO3n+1)2- (A=Ba，Bi，Pb；B=Ti，Nb，W)，鈣鈦礦層 (An-1BnO3n+1)2-夾在(Bi2O2)2+層之間。典型的有：Bi2WO6，Bi2W2O9，Bi3TiNbO9
**層狀鉭酸鹽：RbLnTa2O7(Ln=La,Pr,Nd,Sm)
（2）通道結構
比較典型的為BaTi4O9，A2Ti6O13（A=K，Na，Li，等）。這類結構往往比層狀結構材料具有更為優異的光催化性能。研究認為，其性能主要歸咎於金屬-氧多面體中的非對稱性，產生了偶極距，從而有利於電子和空穴分離
（3）管狀結構：在鈦酸鹽中研究較多
（4）晶須或多晶一維材料
經由VLS，VS，LS（如水熱合成，熔鹽法）機制可制備一維材料；
液相合成中的軟模化學法制備介孔結構的多晶一維材料
對於該種行貌的材料，沒有跡象表明，其光催化性能得以提高
（5）其他形狀復雜的晶體或粉末顆粒
最典型的是ZnO材料，根據合成方法不同，其行貌也相當豐富

四，提高光催化材料性能的途徑
（1）顆粒微細納米化
降低光生電子-空穴從體內到表面的傳輸距離，相應的，它們被復合的幾率也大大降低。
（2）過度金屬摻雜和非金屬摻雜
金屬：摻雜後形成的雜質能級可以成為光生載流體的捕獲阱，延長載流子的壽命。Choi以21種金屬離子對TiO2光催化活性的影響，表明Fe3+，Mo5+，Re5+，Ru3+，V4+，Rh3+能夠提高光催化活性，其中Fe3+的效果最好。具有閉殼層電子構型的金屬離子如Li+，Al3+，Mg2+，Zn2+，Ga2+，Nb5+，Sn4+對催化性影響甚微
非金屬：TiO2中N，S，C，P，鹵族元素等

對於摻雜，個人的認識，其有如下效應：
**電價效應：不同價離子的摻雜產生離子缺陷，可以成為載流子的捕獲阱，延長其壽命；並提高電導能力
**離子尺寸效應：離子尺寸的不同將使晶體結構發生一定的畸變，晶體不對性增加，提高了光生電子-空穴分離效果
**摻雜能級：摻雜元素電負性大小的不同，帶隙中形成摻雜能級，可實現價帶電子的分級躍遷，光響應紅移

（3）半導體復合
利用異種半導體之間的能帶結構不同，復合後，如光生電子從A粉末表面輸出，而空穴從B表面導出。也即電子和空穴得到有效分離

（4）表面負載
將半導體納米粒子固定技術在不同的載體上（多孔玻璃、硅石、分子篩等）制備分子或團簇尺寸的光催化劑。

（5）表面光敏
利用具有較高重態的具有可見光吸收的有機物，在可見光激發下，電子從有機物轉移到半導體粉末的導帶上。該種方法不具有實用性，一方面，有機物的穩定性值得質疑；另一考慮的是經濟因素
（6）貴金屬沉積

貴金屬：Pt, Au, Pd, Rh,
Ni, Cu, Ag,等
（7）外場耦合
熱場，電場，磁場，微波場，超聲波場
目前，研究較多的是電場效應。其他場的研究也不少見，效果一般，更多的是從工藝層次來說明效果，所謂理論的東西不多 回答

㈨ TiO2薄膜表面沉積貴金屬Ag能提高光催化性能的原因

這些內容可以看半抄導體物理，我試著說說，可能會有錯誤哈。

1. Ag沉積在TiO2表面就會形成肖特基勢壘嗎？
   

答：是的，一沉積之後就會形成肖特基勢壘，與材料的費米能級相關，與光照無關。

2. 肖特基勢壘是如何有利於載流子遷移的啊？
答：光生電子和光生空穴在遷移過程中，電子向金屬轉移的過程中會被肖特基勢壘所捕獲，這樣就可以使得光生空穴自由的在材料內移動。

3.肖特基勢壘和費米能級有什麼關系嗎？
答：費米能級不同導致了電子和空穴的遷移。一般金屬的功函數是大於半導體的功函數，換言之半導體的費米能級要高於金屬的費米能級，使得這兩種材料在耦合的過程中，電子由半導體遷移到金屬，直到兩者費米能級相同時為止。所以接觸後的空間電荷層，結果就是金屬端負電荷聚集，另一端正電荷聚集，從而形成「schottky」勢壘。