مروری برکاهش نوترکیبی الکترون/حفره در کاتالیزورهای نوری جفت‌شده برای تخریب مواد رنگزا

نویسندگان

1 استادیار، دانشکده نانوفناوری، پردیس علوم و فناوری‌های نوین، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران، کد‌پستی: 19111-35131.

2 دانشیار، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران، صندوق‌پستی: ۴۴۱۳-۱۵۸۷۵.

3 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده نانوفناوری، پردیس علوم و فناوری‌های نوین، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران، کد‌پستی: 19111-35131.

doi
چکیده

رنگ‌‌های آلی به دلیل سمیت زیست‌‌ محیطی طولانی مدت و آسیب‌‌های کوتاه مدت بر سلامتی، توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. فرآیند کاتالیزوری نوری با استفاده از نیمه‌هادی‌ها برای استفاده مؤثر از انرژی خورشیدی در تخریب آلاینده‌های رنگ برای اصلاح محیط‌زیست بسیار مورد توجه قرار گرفته است. انتقال الکترون، مهم‌ترین و اساسی‌ترین مرحله در فرآیندهای کاتالیزوری نوری محسوب می‌شود. میـزان کـارآیی و بـازدهی انتقال الکترون، تابع موقعیت سطح انرژی لایه ظرفیت و لایـه هـدایت، نسـبت بـه پتانسـیل کاهشـی ذرات جـذب شـده روی کاتالیزور می‌باشد. یکی از روش‌های ممانعت از بازترکیبی الکترون‌ها/حفره تولیدی، هدایت مستقیم الکترون و حفره به سطح کاتالیزور دیگر است. این امر با استفاده از کاتالیزورهای نوری ناهمگن با پتانسیل‌های باند ظرفیت و هدایت مختلف امکان‌پذیر است. به عبارتی، جفت شدن دو نیمه‌رسانا که نوار ظرفیت و رسانایی آن‌ها سطوح انرژی مختلفی دارند، سبب جدایی موثرتر بار می‌شود. هدف از این مطالعه،‌ بررسی سازوکار‌‌های‌ انتقال حاملان بار در کاتالیزورهای نوری جفت‌شده و کاتالیزورهای نوری با اتصال p-n می‌باشد.