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文档简介

工业催化原理第五章半导体催化剂第二讲本讲主要介绍半导体催化剂的基础概念、性质与特点、制备方法、表征技术、催化机理以及应用与发展展望。半导体催化剂基础概念1半导体介电体的一类，具有电导率介于导体与绝缘体之间的特性。2催化剂能够提高化学反应速率，但本身不参与反应的物质。3半导体催化剂利用半导体材料的特性，在催化反应中起到催化作用的物质。半导体催化剂的性质与特点光生电荷半导体催化剂可通过光激发生成电子-空穴对，促进催化反应。表面缺陷半导体催化剂表面存在缺陷，有助于原子吸附和反应活性位点形成。选择性催化半导体催化剂能够实现特定反应路径和产物选择性的调控。半导体催化剂的制备方法溶胶-凝胶法通过溶胶的凝胶化过程制备半导体催化剂。化学气相沉积法通过气相反应在基底表面沉积半导体材料。水热合成法利用高温高压条件下，在水介质中合成半导体催化剂。半导体催化剂的表征技术扫描电子显微镜(SEM)观察半导体催化剂表面形貌和微观结构。透射电子显微镜(TEM)分析半导体催化剂的晶体结构和晶格缺陷。X射线光电子能谱(XPS)表征半导体催化剂表面元素组成和化学状态。半导体催化剂的催化机理1光解反应利用光照解离吸附物，产生高活性物种参与反应。2载流子传递通过半导体催化剂上的载流子传递，促进催化反应的进行。3活性位点原子吸附和缺陷位点为催化反应提供活性中心。半导体光催化剂1光异质结构半导体光催化剂结合不同材料形成异质结构，提高光催化性能。2光吸收能力半导体光催化剂能够高效吸收可见光和紫外光能量。3环境治理应用于空气和水的净化、废水处理等环境治理领域。应用与发展展望清洁能源半导体催化剂在水分裂和光催化CO2还原中的应用，推动清洁能源的开发。碳化物催化利用半导体催化剂在碳化物水解和合成中的催化作用，实现资源高效利用。新一代电池半导

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