纳米粒径的大小是否与光催化效果有关?
一般来说,颗粒半径越小表面能越大,整体比表面积越大,催化效果越高。 另外,当粒子的大小在1~10nm纳米级时,就会出现量子效应,成为量子化粒子,导致明显禁带变宽,从而使电子-空穴对具有更强的氧化-还原能力,催化活性将随尺寸量子化程度的提高而增加。尺寸的量子化也使半导体获得更大的电荷迁移速率,空穴与电子复合的几率大大减小,也有利于提高光催化反应的效率。 不同晶粒尺寸纳米二氧化钛对苯酚光催化降解研究表明:随着粒径的减小,光催化活性增高,晶粒尺寸从30 nm 减小到10 nm,纳米二氧化钛光催化降解苯酚的活性提高近45%。 但同时大表面积也就意味着表面上出现复合中心的机会也越多,当复合起主要作用时,也会出现活性随量子化程度的提高而下降的情况。尺寸量子化程度的提高,禁带变宽,吸收谱线蓝移,将导致使纳米二氧化钛光敏化程度变弱,对光能的利用率也降低。因此,在实际过程中要选择一个合适的粒径范围。
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