Зависимость скорости фотокаталитических реакций от интенсивности света
| Jazyk: | ruština |
|---|---|
| Rok vydání: | 2014 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Фундаментальные исследования. |
| ISSN: | 1812-7339 |
| Popis: | В обзоре основное внимание уделено работам, в которых исследовались зависимости скорости фотоадсорбции и фотокаталитических реакций от интенсивности возбуждающего света. Рассмотрены несоответствия и противоречия при интерпретации зависимостей скоростей таких реакций от интенсивности света на основе общепринятой «модели Ленгмюра – Хиншельвуда», в которой сублинейные зависимости скорости реакции от интенсивности света объясняются в предположении о доминирующей роли бимолекулярной межзонной рекомбинации фотоэлектронов и фотодырок. Рассмотрена альтернативная модель фотореакций, ключевой особенностью которой является участие в реакциях поверхностных дефектов, являющихся центрами фотоадсорбции и фотокатализа. Согласно альтернативной модели центры фотоадсорбции и фотокатализа переходят в активное состояние при захвате фотоносителя определенного знака, а дезактивируются – при рекомбинации с участием фотоносителя противоположного знака. При этом зависимость скоростей образования и гибели активных состояний от концентрации свободных фотоносителей определяет сублинейную зависимость скоростей реакций от интенсивности возбуждающего света. The results of kinetic studies of photostimulated adsorption and photocatalytic reactions at the surface of solid photocatalysts obtained mainly in two last decades are critically reviewed. The primary focus is on the works devoted to the studies of photocatalytic reaction rate dependence on actinic light intensity. The inconsistence of widely accepted «Langmuir-Hinshelwood kinetics» is treated. In particular, negligible role of bimolecular band-to-band recombination of photo electrons and photo holes accepted in classic Langmuir-Hinshelwood approach and leading to so called «square root» dependence of reaction rates on light intensity is emphasized. More realistic alternative kinetic model of photostimulated adsorption and photocatalytic reaction is discussed. The key features of alternative model are the transition of surface photocatalytic centers to active state via trapping of photo carriers and deactivation via trapping of photo carrier of opposite sign. At that, both the rate of creation of active centers and the rate of their decay depend on the concentration of photo carriers. As the result the experimental nonlinear dependences of photo catalytic total reaction rates on light intensity can be rationalized. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|
