半導(dǎo)體催化劑的催化作用及光催化原理

1、第六章 半導(dǎo)體催化劑的催化作用及光催化原理n本章主要內(nèi)容：n半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)及其催化活性；n從能帶結(jié)構(gòu)出發(fā)，討論催化劑的電導(dǎo)率、逸出功與催化活性的關(guān)系；n半導(dǎo)體多相光催化原理。金屬硫化物催化劑的概述n金屬硫化物與金屬氧化物有許多相似之處，是半導(dǎo)體型化合物。作為催化劑的多為過(guò)渡金屬硫化物，如Mo、W、Ni、Co、Fe等的金屬硫化物具有加氫、異構(gòu)、氫解等催化活性，用于油品的加氫精制；n加氫脫硫(HDS)、加氫脫氮(HDN)、加氫脫金屬(HDM)等過(guò)程；n硫化物催化劑：?jiǎn)谓M分和復(fù)合組分。半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)及其催化活性過(guò)渡金屬氧化物、硫化物(半導(dǎo)體)催化劑n過(guò)渡金屬氧化物、硫化物多屬半導(dǎo)體類型，本章用半

2、導(dǎo)體能帶理論來(lái)說(shuō)明這類催化劑的催化特性。將半導(dǎo)體的導(dǎo)電率、電子逸出功與催化活性相關(guān)聯(lián)，解釋解釋這類催化劑的催化作用。固體的能帶結(jié)構(gòu) n原子核周?chē)碾娮邮前茨芗?jí)排列的。例如1S，2S，2P，3S，3P內(nèi)層電子處于較低能級(jí)，外層電子處于較高能級(jí)。n固體中許多原子的電子軌道發(fā)生重疊，其中外層電子軌道重疊最多。由于這種重疊作用，電子不再局限于在一個(gè)原子內(nèi)運(yùn)動(dòng)，而是在整個(gè)固體中運(yùn)動(dòng)，這種特性稱為電子的共有化。n但重疊的外層電子也只能在相應(yīng)的軌道間轉(zhuǎn)移運(yùn)動(dòng)。例如3S引起3S共有化，形成3S能帶；2P軌道引起2P共有化，形成2P能帶。禁帶、滿帶或價(jià)帶 、空帶或?qū)3S能帶與2P能帶之間有一個(gè)間隙，其中沒(méi)有

3、任何能級(jí)，故電子也不能進(jìn)入此區(qū)，稱之為禁帶 ；n下面一部分的能級(jí)組成一個(gè)帶，一般充滿或部分充滿價(jià)電子，稱為滿帶或價(jià)帶；n上面一部分的能帶也組成一個(gè)帶，在基態(tài)時(shí)往往不存在電子，只有處于激發(fā)態(tài)時(shí)才有電子進(jìn)入此帶，所以稱為空帶，又叫導(dǎo)帶 ；n激發(fā)到空帶中去的自由電子提供了半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力 。導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體的能帶的結(jié)構(gòu) 金屬的能帶結(jié)構(gòu) n導(dǎo)體都具有導(dǎo)帶，能帶沒(méi)有被電子完全充滿，在外電場(chǎng)的作用下，電子可從一個(gè)能級(jí)躍遷到另一個(gè)能級(jí)，因此能夠?qū)щ?。絕緣體的能帶結(jié)構(gòu) n絕緣體的滿帶己被電子完全填滿，而禁帶很寬(5eV)，滿帶中的電子不能躍遷到空帶上去，所以不能導(dǎo)電。半導(dǎo)體n半導(dǎo)體的禁帶很窄，在絕對(duì)零度時(shí)

4、，電子不發(fā)生躍遷，與絕緣體相似；n當(dāng)溫度升高時(shí)，部分電子從滿帶激發(fā)到空帶上去，空帶變成導(dǎo)帶，而滿帶則因電子移去而留下空穴，在外加電場(chǎng)作用下能夠?qū)щ姡Q半導(dǎo)體。半導(dǎo)體的類型n本征半導(dǎo)體：不含雜質(zhì)，具有理想的完整的晶體結(jié)構(gòu)，有電子和空穴兩種載流子，例如Si、Ge、PbS、Fe3O4等。n N 型半導(dǎo)體：含有能供給電子的雜質(zhì)，此雜質(zhì)的電子輸入空帶成為自由電子，空帶變成導(dǎo)帶。該雜質(zhì)叫施主雜質(zhì)。n P型半導(dǎo)體：含有易于接受電子的雜質(zhì)，半導(dǎo)體滿帶中的電子輸入雜質(zhì)中而產(chǎn)生空穴，該雜質(zhì)叫受主雜質(zhì)。本征半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)n不含雜質(zhì)，具有理想的完整的晶體結(jié)構(gòu)，具有電子和空穴兩種載流子N型半導(dǎo)體(電子型半導(dǎo)體)n在導(dǎo)帶

5、和滿帶之間另有一個(gè)能級(jí)，并有電子填充其中，該電子很容易激發(fā)到導(dǎo)帶而引起導(dǎo)電，這種半導(dǎo)體就稱為N型半導(dǎo)體。n中間的這個(gè)能級(jí)稱為施主能級(jí)。滿帶由于沒(méi)有變化在導(dǎo)電中不起作用。n實(shí)際情況中N型半導(dǎo)體都是一些非計(jì)量的氧化物，在正常的能帶結(jié)構(gòu)中形成了施主能級(jí)。(1) 正離子過(guò)量：含有過(guò)量Zn的ZnO(2) 負(fù)離子缺位氧化物 (3)高價(jià)離子同晶取代(4) 摻雜P型半導(dǎo)體(空穴型半導(dǎo)體)n在禁帶中存在一個(gè)能級(jí)，它很容易接受滿帶中躍遷上來(lái)的電子，使?jié)M帶中出現(xiàn)空穴而導(dǎo)電，這種導(dǎo)電方式就是P型導(dǎo)電。n這種能級(jí)稱為受主能級(jí)，有受主能級(jí)的半導(dǎo)體稱為P型半導(dǎo)體，P型半導(dǎo)體也是一些非計(jì)量的化合物，這些非計(jì)量關(guān)系造成半導(dǎo)體中

6、出現(xiàn)受主能級(jí)。(1) NiO的正離子缺位 n在NiO中Ni2+缺位，相當(dāng)于減少了兩個(gè)正電荷。為保持電中性，在缺位附近，必定有2-Ni2+個(gè)變成Ni3+，這種離子可看作為Ni2+束縛住一個(gè)空穴，即Ni3+Ni2+，這空穴具有接受滿帶躍遷電子的能力，當(dāng)溫度升高，滿帶有電子躍遷時(shí)，就使?jié)M帶造成空穴，從而出現(xiàn)空穴導(dǎo)電。 (2) 低價(jià)正離子同晶取代 若以Li取代NiO中的Ni2+，相當(dāng)于少了一個(gè)正電荷，為保持電荷平衡，Li+附近相應(yīng)要有一個(gè)Ni2 +成為Ni3 +。即Ni3 +Ni2+，這空穴具有接受滿帶躍遷電子的能力，同樣可以造成受主能級(jí)而引起P型導(dǎo)電。(3)電負(fù)性較大原子的摻雜 n在NiO晶格中摻入

7、電負(fù)性較大的原子時(shí)，例如F，它可以從Ni2+奪走一個(gè)電子成為F-，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)Ni3+，也造成了受主能級(jí)。n總之，能在禁帶中靠近滿帶處形成一個(gè)受主能級(jí)的固體就是P型半導(dǎo)體，它的導(dǎo)電機(jī)理是空穴導(dǎo)電。費(fèi)米能級(jí)EFn費(fèi)米能級(jí)EF是半導(dǎo)體中價(jià)電子的平均位能。n本征半導(dǎo)體中，EF在滿帶和導(dǎo)帶之間；nN型半導(dǎo)體中，EF在施主能級(jí)和導(dǎo)帶之間；nP型半導(dǎo)體中，EF在受主能級(jí)和滿帶之間。電子逸出功由 n電子逸出功：將一個(gè)具有平均位能的電子從固體內(nèi)部拉到固體外部所需的最低能量。n摻入施主雜質(zhì)使費(fèi)米能級(jí)提高，從而導(dǎo)帶電子增多并減少滿帶的空穴。n對(duì)N型半導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，電導(dǎo)率增加了；n對(duì)P型半導(dǎo)體而言，電導(dǎo)率降低；n摻入受

8、主雜質(zhì)其作用正好相反。 半導(dǎo)體催化劑的化學(xué)吸附本質(zhì) n催化作用電子理論把表面吸附的反應(yīng)物分子看成是半導(dǎo)體的施主或受主。n半導(dǎo)體催化劑上的化學(xué)吸附：n對(duì)催化劑來(lái)說(shuō)，決定于逸出功的大?。籲對(duì)反應(yīng)物分子來(lái)說(shuō)，決定于電離勢(shì)I的大小。n由和I的相對(duì)大小決定了電子轉(zhuǎn)移的方向和限度 。(1) 當(dāng) I 時(shí) n電子從吸附物轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體催化劑上，吸附物帶正電荷。n如果催化劑是N型半導(dǎo)體其電導(dǎo)增加，而P型半導(dǎo)體則電導(dǎo)減小。n這種情況下的吸附相當(dāng)于增加了施主雜質(zhì)，所以無(wú)論N型或P型半導(dǎo)體的逸出功都降低了。(2) 當(dāng)I時(shí) n電子從半導(dǎo)體催化劑轉(zhuǎn)移到吸附物，于是吸附物是帶負(fù)電荷的粒子吸附在催化劑上，可以把吸附物視作為受主

9、分子。n對(duì)N型半導(dǎo)體其電導(dǎo)減小，而P型半導(dǎo)體則電導(dǎo)增加，吸附作用相當(dāng)于增加了受主雜質(zhì)從而增加了逸出功。 (3) 當(dāng)I時(shí) n半導(dǎo)體與吸附物之間無(wú)電子轉(zhuǎn)移，此時(shí)形成弱化學(xué)吸附，吸附粒子不帶電。n無(wú)論對(duì)N型或P型半導(dǎo)體的電導(dǎo)率都無(wú)影響。 例子n對(duì)于某些吸附物如O2，由于電離勢(shì)很大，無(wú)論在哪種半導(dǎo)體上的化學(xué)吸附總是形成負(fù)離子；n有些吸附物，如CO、H2，由于電離勢(shì)小，容易形成正離子。 半導(dǎo)體催化劑的催化活性 n催化劑的活性與反應(yīng)物、催化劑表面局部原子形成的化學(xué)吸附鍵性質(zhì)密切相關(guān)。n化學(xué)吸附鍵的形成和吸附鍵的性質(zhì)與多種因素有關(guān)，對(duì)半導(dǎo)體催化劑而言，其導(dǎo)電性是影響活性的主要因素之一。 例子n對(duì)于2N2O2

10、N2十O2反應(yīng)在金屬氧化物催化劑上進(jìn)行時(shí)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：nP型半導(dǎo)體氧化物(Cu2O，CoO，NiO，CuO，CdO，Cr2O3，F(xiàn)e2O3等)活性最高n其次是絕緣體(MgO，CaO，Al2O3)nN型半導(dǎo)體氧化物(ZnO)最差；n實(shí)驗(yàn)研究還發(fā)現(xiàn)，在P型半導(dǎo)體上進(jìn)行分解反應(yīng)時(shí)，催化劑的電導(dǎo)率增加，而在N型半導(dǎo)體上進(jìn)行時(shí)電導(dǎo)下降。n據(jù)此可以推測(cè)：N2O在半導(dǎo)體表面上吸附時(shí)是受主分子。2N2O2N2十O2的反應(yīng)機(jī)理n若N2O分解分兩步進(jìn)行2N2O2N2十O2 在P型半導(dǎo)體上反應(yīng)活性較高的解釋n反應(yīng)機(jī)理中的第一步是不可逆快反應(yīng)，第二步是慢反應(yīng)，是決定反應(yīng)速度步驟。n催化劑的電導(dǎo)率應(yīng)該由第一步所引起，總的

11、結(jié)果為N型電導(dǎo)下降，P型電導(dǎo)上升。這與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。n反應(yīng)速率由第二步控制，所以要加快反應(yīng)速率，必須提高催化劑接受電子的速率。由于P型半導(dǎo)體的空穴能位比N型半導(dǎo)體的導(dǎo)帶能位更低，所以接受電子的速率快得多，這就解釋了P型半導(dǎo)體的活性較高的原因。摻雜對(duì)2N2O2N2十O2反應(yīng)的影響n適當(dāng)加入一些雜質(zhì)使費(fèi)米能級(jí)下降，即加入一些受主雜質(zhì)會(huì)有助于加速反應(yīng)。n但是反應(yīng)的決定反應(yīng)速度步驟隨條件而變化，當(dāng)受主雜質(zhì)加得太多到一定程度已嚴(yán)重影響到第一步要求電子的速率，這樣反過(guò)來(lái)第一步會(huì)成為決定反應(yīng)速度步驟。n事實(shí)上對(duì)P型半導(dǎo)體NiO加一些Li2O證實(shí)了上述的推論，適當(dāng)加入一些Li2O可以增加空穴濃度，提高反應(yīng)速率

12、，但當(dāng)Li2O的量超過(guò)0.1%時(shí)，反應(yīng)速率反而降低。因?yàn)榇藭r(shí)空穴濃度太高，使第一步吸附產(chǎn)生O-成為困難。所以添加Li2O有一個(gè)最佳值。半導(dǎo)體催化劑的選擇原則n設(shè)反應(yīng)為 A+BCnA為施主分子，B為受主分子。其電子轉(zhuǎn)移過(guò)程如下圖所示：n由于A、B的吸附速率常常是不一樣的，所以決定反應(yīng)速度步驟也往往不一樣。n若A A十e是慢過(guò)程，反應(yīng)為施主反應(yīng)，增加催化劑空穴，能增加反應(yīng)速率。n若B十e B-是慢過(guò)程，反應(yīng)為受主反應(yīng)，增加催化劑自由電子則能增加反應(yīng)速率。慢過(guò)程的確定n究竟哪一步為決定反應(yīng)速度步驟？取決于反應(yīng)物A、B的電離勢(shì)(IA、IB)和催化劑的電子逸出功的相對(duì)大小。n對(duì)上述A+BC反應(yīng)，催化劑的

13、逸出功必須介于IA和IB之間，且IAIB才是有效的催化劑。第一種類型n逸出功靠近IA，EAEB。此時(shí)B得電子比A給出電子到催化劑容易，于是A的吸附成為決定反應(yīng)速度步驟，屬于P型反應(yīng)。為了加快反應(yīng)速率，必須提高催化劑的以使EA增加，必須降低費(fèi)米能級(jí)EF，加入受主雜質(zhì)對(duì)反應(yīng)有利。第二種類型n靠近IB，EBEA。此時(shí)A給催化劑電子，比B從催化劑得到電子要容易得多，于是B的吸附成為決定反應(yīng)速度步驟。n加入施主雜質(zhì)提高EF以降低來(lái)使EB增大而加速反應(yīng)。第三種類型n在IA和IB之間的中點(diǎn)即EA=EB。此時(shí)二步反應(yīng)速率幾乎相近，催化反應(yīng)速率也為最佳。n由此推論：如果已知IA和IB的話，只要測(cè)出催化劑的逸出功

14、就可推斷反應(yīng)的活性大小光催化原理及應(yīng)用光催化原理-以TiO2為例nTiO2光催化反應(yīng)原理n光催化反應(yīng)類型nTiO2光催化活性nTiO2光催化技術(shù)存在的問(wèn)題nTiO2光催化劑改性n光催化與其他技術(shù)耦合nTiO2光催化劑失活與再生n光催化研究的新動(dòng)向概述n20世紀(jì)60年代中期，發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體材料具有光敏性，并能引發(fā)吸附物種的氧化還原反應(yīng)，開(kāi)始了半導(dǎo)體光致催化研究。n20世紀(jì)70年代初期，F(xiàn)ujishima發(fā)現(xiàn)施加偏壓的TiO2半導(dǎo)體單晶電極受光照后能將H2O 分解為H2 和O2，光催化在分解水制氫的研究中得到發(fā)展,但由于現(xiàn)有光催化劑的量子效率和催化活性低，這一研究目前仍未取得太大進(jìn)展。n20世紀(jì)80年

15、代以來(lái)，光催化研究較多集中在半導(dǎo)體多相光催化方面，在一定波長(zhǎng)光照下，半導(dǎo)體中產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，吸附到半導(dǎo)體催化劑表面的反應(yīng)物種得到或失去電子實(shí)現(xiàn)光致氧化還原反應(yīng)。n20世紀(jì)90年代以來(lái)，多相光催化用于環(huán)境污染的深度凈化，取得了較大進(jìn)展。光催化及光催化作用的基本問(wèn)題n光催化：既需要有催化劑的存在，又需要光的作用。有時(shí)光催化作用，還需要在一定的熱環(huán)境中進(jìn)行。光催化作用比一般催化作用涉及的問(wèn)題要多得多。n光催化作用研究的基本問(wèn)題n反應(yīng)中，首先被光活化的是催化劑？還是反應(yīng)物？其活化態(tài)是什么？n被光活化的催化劑或反應(yīng)物分子通過(guò)什么途徑完成整個(gè)光催化過(guò)程？半導(dǎo)體多相光催化反應(yīng)原理-TiO2為例光催化反應(yīng)原

16、理n半導(dǎo)體粒子具有能帶結(jié)構(gòu)：n由填滿電子的低能價(jià)帶和空的高能導(dǎo)帶構(gòu)成，n價(jià)帶和導(dǎo)帶之間存在禁帶，禁帶寬度為Eg 。n當(dāng)半導(dǎo)體受到能量等于或大于禁帶寬度(Eg)的光照射時(shí),價(jià)帶上的電子可被激發(fā)躍遷到導(dǎo)帶，同時(shí)，在價(jià)帶產(chǎn)生相應(yīng)的空穴，這樣就在半導(dǎo)體內(nèi)部生成電子(e-)-空穴( h+ )對(duì)。TiO2光生空穴的電勢(shì)n當(dāng)半導(dǎo)體受到受到光激發(fā)而躍遷到導(dǎo)帶。由于帶隙的存在，光生電子-空穴對(duì)有一定的壽命，電子位于能量較高的狀態(tài)，而空穴位于能量較低的狀態(tài) 。n導(dǎo)帶上的激發(fā)電子可作為還原劑被吸附物種捕獲而發(fā)生還原反應(yīng)，而價(jià)帶上的空穴作為氧化劑而使反應(yīng)分子發(fā)生氧化反應(yīng)。n銳鈦型TiO2的禁帶寬度3.2eV，它上面的

17、光生空穴的電勢(shì)大于+3.0eV，比氯氣的 + 1.36eV和臭氧的+ 2.07eV電勢(shì)還高，具有很強(qiáng)的氧化性。光催化劑上光生空穴的氧化性應(yīng)用nTiO2 經(jīng)光激發(fā)產(chǎn)生的 h+的氧化性，比起氯氣、臭氧的氧化性強(qiáng)得多。n空穴( h+ )能夠同吸附在催化劑粒子表面的OH- 或H2O 發(fā)生作用生成OH。 OH是一種活性更高的氧化物種，能夠無(wú)選擇性地氧化多種有機(jī)物并使之礦化。n能夠抗拒光催化強(qiáng)氧化性破壞的有機(jī)物為數(shù)極少。n常用于對(duì)污染源中各種有機(jī)污物的光催化降解 。TiO2光催化劑表面上發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)電子-空穴所對(duì)應(yīng)的反應(yīng)nCharge-carrier generation: e-h+(S.C.) + h

18、 e-cb +h+vbnCharge-carrier transfer: e-(bulk) e- (surface) h+(bulk) h + (surface)nCharge-carrier recombination: e- (bulk)+ h + (bulk) heat e- (surface)+ h + (surface) heat; nCharge-carrier trapping and redox reaction: e- (surface)+ A A- h + (surface) + D D+ 光催化反應(yīng)類型光催化作用的類型（一）n反應(yīng)物分子首先吸收一定能量的光而被激活后，再在

19、催化劑的作用下生成產(chǎn)物。這類光催化反應(yīng)可表示為： 反應(yīng)物 + h 活化的反應(yīng)物活化的反應(yīng)物 + 催化劑 反應(yīng)中間物反應(yīng)產(chǎn)物 +催化劑這類反應(yīng)又叫催化的光反應(yīng)（catalyzed photoreaction)光催化作用的類型（二）n催化劑首先吸收一定能量的光被激活，激活的催化劑再同反應(yīng)物分子作用而得到產(chǎn)物。這類光催化反應(yīng)可表示為： 催化劑+ h 活化的催化劑活化的催化劑 + 反應(yīng)物 反應(yīng)中間物反應(yīng)產(chǎn)物 +催化劑這類反應(yīng)又叫敏化的光反應(yīng)（sensitized photoreaction)光催化作用的類型（三）n催化劑與反應(yīng)物分子之間由于強(qiáng)相互作用而形成配合物，配合物吸收一定能量的光再生成產(chǎn)物并將催

20、化劑分離出來(lái)。這類光催化反應(yīng)可表示為：催化劑 + 反應(yīng)物 配合物配合物+ h 反應(yīng)中間物反應(yīng)產(chǎn)物 +催化劑這類光催化反應(yīng)常以金屬有機(jī)化合物為催化劑，常以均相催化過(guò)程進(jìn)行光催化反應(yīng)中的兩個(gè)重要的參數(shù)n光催化反應(yīng)就其本質(zhì)也屬于光化學(xué)反應(yīng)，研究光催化反應(yīng)時(shí)也需考慮光能利用率的問(wèn)題。為此，有必要了解兩個(gè)參數(shù)：n愛(ài)因斯坦的光化當(dāng)量定律；n量子產(chǎn)率愛(ài)因斯坦的光化當(dāng)量定律n光化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)分子吸收一定頻率的光，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。初步過(guò)程是一個(gè)光子活化一個(gè)反應(yīng)分子。被活化后的反應(yīng)分子進(jìn)行分解或與別的分子化合?；罨?摩爾的反應(yīng)分子需要吸收N個(gè)（光子）量子（ N為阿佛加得羅常數(shù)6.023 1023 ）。n如用U代表

21、N個(gè)量子的總能量， U= Nh= Nhc/。（-愛(ài)因斯坦的光化當(dāng)量定律） 其中c為光速（3108 m/s)， 為光的波長(zhǎng)，單位為cm，h為普朗克常數(shù)（6.62 10-27 )。nU為1mol物質(zhì)吸收的能量，又叫一個(gè)愛(ài)因斯坦，它的值由吸收光的波長(zhǎng)決定的。光的波長(zhǎng)愈短，能量愈大。紫外光的愛(ài)因斯坦值最大，對(duì)光化學(xué)反應(yīng)效率也大。量子產(chǎn)率n量子產(chǎn)率=參加反應(yīng)分子數(shù)/被吸收的光量子數(shù)。n根據(jù)愛(ài)因斯坦的光化當(dāng)量定律，量子產(chǎn)率應(yīng)該為1。但實(shí)際情況是有的光反應(yīng)過(guò)程中，有部分被光活化的分子在生成產(chǎn)物前，因輻射或與另一分子碰撞而成為非活化分子，沒(méi)有參加反應(yīng)。這時(shí)量子產(chǎn)率1的情況。光催化反應(yīng)的效率n只有當(dāng)電子受體與電

22、子給體同時(shí)存在，構(gòu)成氧化還原催化循環(huán)，光激發(fā)產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)才不至于再發(fā)生復(fù)合，或在半導(dǎo)體催化劑表面積累而造成光腐蝕。n光催化反應(yīng)進(jìn)行的效率將主要取決于電子和空穴的分離以及其向催化劑表面的遷移速率和被反應(yīng)物種捕獲而發(fā)生氧化還原的速率。TiO2光催化劑中銳鈦礦相比金紅石相 催化活性好n采用TiO2的成分中銳鈦礦相常常占絕大部分甚至完全為銳鈦礦相。原因是前者光激發(fā)產(chǎn)生的 h+和 e-之間復(fù)合率較低的緣故。nTiO2光催化氧化 2-丙醇制取丙酮，銳鈦礦相比金紅石相的催化活性強(qiáng)三倍。n摻入金屬對(duì)兩者的催化活性影響很大:銳鈦礦相摻入金屬有害，金紅石相摻入金屬則有利。n由于光催化劑的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成與催化活性密切關(guān)聯(lián)，制備處理過(guò)程對(duì)化學(xué)組成及晶相比例的精心選擇和控制非常關(guān)鍵。SnO2/TiO2 復(fù)合光催化劑電荷分離n兩種半導(dǎo)體材料復(fù)合時(shí),催化活性會(huì)顯著改觀。SnO2與TiO2