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光分解水的反应机理
1.吸收光子产生电子—空穴对 2.产生的电子和空穴分别向半导体表面移动 3.发生 氧化还原反应，产生氢气和氧气
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常见半导体材料的能带结构
半导体微粒要完全分解水必须满足如下基本条件： ①半导体微粒禁带宽度，即能隙必须大于水的分解电压理论值1.23eV。 ②光生载流子电子和空穴的电位必须分别满足将水还原成氢气和氧化成氧气的要 求。 具体地讲 ,就是光催化剂价带的位置应比O2/H2O的电位更正 ,而导带的位置应 比 H2/H2O更负。 ③光提供的量子能量应该大于半导体微粒的禁带宽度 。
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单光子与双光子系统
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二、SrTiO3掺Rh光分解水的研究进展
钛酸锶的结构 钙钛矿结构的通式为ABO3
钛酸锶是典型的钙钛矿型结构
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在波长为380nm的时候， 吸收率出现明显的变化。 在580nm出现的峰值， 420nm处出现的吸收率的 增加：+4价和+3价的铑离 子的存在。
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400nm：电子供体形成 Rh3+向导带转移 600nm：从价带向受体 能级转移形成Rh4+ 100nm：Rh3+与Rh4+ 都有
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
总结
目前两个挑战： 制备高效的光材料，且原材料成本要低 有实际应用功能的制氢系统
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多相光催化分解水制氢
2012/10/31
多相光催化是指 在有光参与的情况 下，发生在催化剂 及表面吸附物（如
H2O，O2分子和被分
解物等）多相之间 的一种光化学反应。
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基本内容
一、光分解水的背景与原理介绍 二、SrTiO3掺Rh光分解水的研究进展
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一、光分解水的背景与原理介绍
氢能，是一种最好的无污染的绿色能源，因为 氢气燃烧的产物是水，不会对环境有任何污染。 太阳能是一种取之不尽、用之不竭的自然资源， 每年照到地球表面的太阳能相当于全世界能源消 耗总量的10000倍和全世界化石能源总量的1／10， 因此利用太阳能光解水制氢是利用太阳能的最好 方法之一。