氧空位概念在最新91精品国产猎奇中的应用 1. 氧空位概念-什么是氧空位? 氧空位(Oxygen Vacancies OVS)的概念早于1960年提出(Superficial chemistry and solid imperfections. Nature, 1960, 186: 3–6),用于研究气...
氧空位概念在最新91精品国产猎奇中的应用
1. 氧空位概念-什么是氧空位?
氧空位(Oxygen Vacancies OVS)的概念早于1960年提出(Superficial chemistry and solid imperfections. Nature, 1960, 186: 3–6),用于研究气体与固体金属氧化物作用机理。特定外界环境下(比如高温),会造成晶格中的氧脱离,导致氧缺失,形成氧空位,缺陷方程可以表示为。
MOx-?O晶格=V0+ MOx-1+?/2O2
简而言之,氧空位金属氧化物晶格氧脱去一个氧原子后形成的缺陷。
对于金属氧化物,其氧空位是缺陷(点缺陷)的一种。在金属氧化物中,其他元素的电负性一般小于氧,所以当失去氧时,相当于取走一个氧原子加上两个带正电的电子-空穴,如果这两个电子-空穴被束缚在氧空位上即氧空位一般带正电。
2.氧空位有什么作用?
a. 调节金属氧化物电子结构
调控能带结构
氧空位存在时使氧化物费米能级向上移动,在带隙中出现缺陷能级进而减少能带宽度,提高光吸收性能。
促进载流子分离
氧空位促进激子转化为载流子,加速表面还原半反应促进载流子分离。翱痴厂缺陷在氧化物表面(边缘,角或露台)产生不饱和配位点。
b. 作为活性位点
氧空位优化反应物在最新91精品国产猎奇表面的吸附能,从而降低反应能垒,促进分子活化。在最新91精品国产猎奇中翱痴厂与附近活性金属位起协同作用。
2.如何在金属氧化物创造氧空位?
3. 什么样的氧化物有条件产生氧空位?
氧化物根据其化学行为可以分为两类:非还原和可还原氧化物。可还原氧化物由于相应的金属阳离子而改变氧化状态,不可还原的氧化物由不易失氧的材料组成。由于氧处于翱-2氧化态,因此通过去除中性翱原子而留在材料上的多余电子不能容纳在能量过高的阳离子空穴中,从而导致材料的导带的形成。这些氧化物,如厂颈翱2、惭驳翱、础濒2翱3等,都属于该类。通常这些材料的特征是分离价带(痴叠)分离非常大的带隙(通常&驳迟;3别痴)。
因此氧化物中的氧离子很难分离出来。氧原子以O2或H2O的形式被去除时,材料上留下的多余电子被困在特定的位置(例如氧空位)中,并在带隙中产生新的缺陷态。这一过程在能量上是非常昂贵的,因此这些非还原氧化物是高度化学计量,稳定和化学惰性的。相反可还原氧化物的特点是能够以相对容易的方式交换氧气。这是因为材料上可用的空态由阳离子d轨道组成,相对于VB来说,阳离子d轨道的能量不太高。这些氧化物通常具有半导体特性,带隙<3eV。氧的去除导致多余的电子在阳离子空能级上重新分布,从而将它们的氧化状态从Mn转变为M(n?1)。过渡金属氧化物,如TiO2、WO3、NiO、Fe2O3、CeO2 、Co3O4等。
即Mars and van Krevelen机理:指反应过程为反应物与最新91精品国产猎奇晶格氧离子反应的机理。第一步是反应物与最新91精品国产猎奇产生氧空位被还原。第二步是最新91精品国产猎奇被解离吸附的氧补充氧缺位而重新氧化,得以再生。由于第一步是氧化物最新91精品国产猎奇被还原,第二步最新91精品国产猎奇被氧化,这种机理也被称为氧化还原机理。