光催化分解水的最佳帶隙是多少?有沒有文獻寫呢?

光催化分解水的最佳帶隙是多少?有沒有文獻寫呢?小靈通哈2020-05-13 08:18:23

我覺得沒有“最佳帶隙”吧,肯定是越小越好。water splitting 熱力學要求是 1。23 eV,如果不考慮催化動力學,只要半導體導帶和價帶位置合適,帶隙大於1。23 eV,都有可能實現overall water splitting。但是,催化動力學不可能被忽視,所以半導體的驅動力一定要比理論值大,大多少好?取決於你的助催化劑的效能。

實際上可供選擇半導體材料就那麼幾類,要麼是矽,砷化鎵這種半導體,要麼是氧化物,不然就是硫/磷化物等。就算不考慮是p/n型還是本徵半導體,由於 O 2p 等分子orbital的限制,能帶結構不是想調節就能調節的。總之蠻複雜的,可選擇的半導體不多。如果你指的是z-scheme,那就更沒啥最佳帶隙了吧,先匹配能級再說,吸光自然是越多越好。