光催化基本表征汇总

2021-07-04

光催化基本原理介绍

类似机理的东西可以康康之前写的光催化中的电荷传递。

这里有一篇Chem. Soc. Rev.的综述，专门写的半导体光催化的表征技术，写的十分详尽！值得一读！

紫外可见光漫反射谱(UV-Vis DRS)

专门用来评价光催化剂的吸光范围，不仅可以了解到光催化剂的主要吸光波段，方便选配滤光镜使用，还可以通过斜率分析其最小的吸收波长，换算还可以得到吸收光子的能量；
这也算是光催化必做的表征了

致发光光谱（通过荧光光谱检测）
同原理篇中介绍的光催化中的电荷传递那样，荧光光谱主要有两种测试手段可以让我们获得一些光催化剂的信息。

稳态致发光光谱：根据UV-vis DRS的测试选取合适的激发光波长，检测因激发光得到的瞬态致发光谱。一般而言，致发光的强度越弱，空穴电荷重组发生的可能越少，因为致发光的本质也在与空穴电子重组释放出光子形成的发光。
瞬态致发光光谱：可以检测激子的寿命，通过激发光形成的瞬时电子空穴，形成瞬时致发光，随即记录致发光在皮秒至纳秒级别的强度，再通过外电势滞后函数计算得到光生载流子的寿命。
表面光电压光电流光谱
这个的信息很多，对光电压而言也分稳态和瞬时检测，越高的光电压，意味着材料对抑制电子空穴重组的能力越强；对光电流而言，可以通过计时电流法测定，配置滤光片可以进一步测定得到入射光光电转化效率（IPCE)，分析可以参考光电压的分析。
电化学阻抗谱
为什么要做电化学阻抗谱呢？因为光催化剂在应用时，一般存在于固液相，而光生载流子在迁移的过程中，要经历从半导体电极到电极表面再于到固液界面三个过程，对其中分离出来的电荷传质阻力来定量考察半导体性能。