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1、第六章半导体催化剂的催化作用喜及光催化原理,本章主要内容:。半导体的能带结构及其催化活性;。从能带结构出发,讨论催化剂的电导率、逯出功与催化活性的关系;“半导体多相光催化原理。金属硫化物催化剂的概述。金属硫化物与金属氯化物有许多相似之处,是半导体型化合物。作为倦化茨的多为过渡金属硫化物,如Mo、旨Ni、Co、Fe等的金属硫化物具有加氢、异构、氡解等催化活性用于油品的加氖精制;加氡脱硕(HDS)、加氨脱氮(HDN)、加氨脱金属(HDM)等过程;。硫化物催化茨:单组分和复合组分。孵二。一半早体的能带结构及其催化活性过渡金属氧化物、硫化物(半导体)喜催化剂。过渡金属氧化物、硫化物多属半导体类型,本章
2、用半导体能带理论来说明这类催化剂的催化特性。将半导体的导电率、电子逸出功与催化活性相关联,解释解释沉娄催化剂的催化作用.矗固体的能带结构“原子核周围的电子是按能级排列的。例如15,28,2,38,3Poo。内层电子处于较低能级,外层电子处于较高能级。国体中许多原子的电子轨道发生重叟,其中外层电子轨道重叟最多。由于这种重叟作用,电予不再局限于在一个原了内运动,耐是在整个固体中运动,这种特性称为电子的共有化。,但重叠的外层电子也只能在相应的轨道间转移运动。例如35引起35共有化,形成358能带;2P轨道引起2P共有化,形成2P能带。满带或价带、空带或导带。38能带与2P能带之间有一个间隙,其中没有
3、任何能级,故电子也不能进入此区,称之为禁带;。下面一部分的能级组成一个带,一般充满或部分充满价电子,称为满带或价带;。上面一部分的能帷也组成一个带。在基鳌叶往俚不存在电子)只有处$时才有电子进入此带,所以称为空带,叉叫导带;。激发到空带中去的自由电子提供了半导体的导电能力。晕导体、半导体、绝缘体的能带的结构喜金属的能带结构。导体都具有导带,能带没有被电子完全充满,在外电场的作用下,电子可从一个能级跃迁到另一个能级,因此能够导电。喜绝缘体的能带结构。绝缘体的满带己被电子完全填满,而禁带很宽(5e9),满带中的电子不能跃迁到空带上去,所以不能导电。晕半导体。半导体的禁带很窄,在绝对零度时,电子不发生跃迁,与绝缘体相似;。当温度升高时,部分电子从满带激发到空带上去,空带变成导带,而满带则因电子移去而留干空穴,在外加电场作用下能够导电,称半导体。
