Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Бару В.Г. -> "Влияние облучения на поверхностные свойства полупроводников" -> 44

Влияние облучения на поверхностные свойства полупроводников - Бару В.Г.

Бару В.Г., Волькенштейн Ф.Ф. Влияние облучения на поверхностные свойства полупроводников — М.: Наука, 1978. — 285 c.
Скачать (прямая ссылка): vliyanieoblucheniyanapoverhnostnie1978.pdf
Предыдущая << 1 .. 38 39 40 41 42 43 < 44 > 45 46 47 48 49 50 .. 99 >> Следующая

свидетельствуют о том, что акцепторные молекулы тормозят [55-58, 61-63,
67], а донорпые, наоборот, ускоряют реакцию [55-58].
Так, по данным Веселовского [61, 62], адсорбция 0.z отравляет
фотореакцию. Так же действует ОН [55-58]. Введение в жидкую фазу
органического красителя СвН6, снимающего с поверхности гидроксильные
группы (реакция: C6He + 20Н ->¦ С6Н5ОН -f НоО), увеличивает активность
катализатора. Адсорбция акцепторных молекул НС03, как указывает Кальверт
с сотрудниками [63], тормозит реакцию. Согласно Гроссвейнеру [67],
имевшему дело с образцами HgS, к торможению реакции приводит всякое
появление отрицательного заряда па поверхности.
3. Рядом исследователей изучалась зависимость скорости фотоокисления
воды от условий предварительной обработки образцов.
Стефенс с сотрудниками [59] установили, что предварительный прогрев
образцов CdS в атмосфере серы (такой прогрев имеет своим следствием
обогащение образца CdS акцепторной примесыо) снижал активность
катализатора по отношению к реакции фотоокисления воды.
Памфилов с сотрудниками [69] обнаружили, что прогрев образцов ZnO в
воздухе снижает фотокаталити-ческую активность, а прогрев в вакууме,
наоборот, ее увеличивает.
В то же время Маркхэмом и Лендлером [60], а также Веселовским и Шубом
[61, 62] было показано, что фото-каталитическая активность окиси цинка
снижалась в результате прокаливания образцов при высоких температурах
(около 1000 °С) в восстановительной атмосфере (такая предварительная
обработка приводит к увеличению концентрации сверхстехиометрического
цинка в образце). Иначе говоря, донорпая примесь (сверхстехиометрнческий
цинк) тормозила реакцию.
§ 32. Механизм реакции
Будем считать, как и при исследовании реакции окисления СО, что
поверхность катализатора содержит на себе хемосорбированный атомарный
кислород. Поло-жим1 что на этом кислороде, когда он находится в ионо-
§ 32]
МЕХАНИЗМ РЕАКЦИИ
радикальном состоянии, адсорбируется молекула Н20. При этом в молекуле
Н20 разрывается валентная связь. Пусть реакция адсорбции Н20 идет по
уравнению
Н20 + OeL -> HOOeL + HL, (32.1а) где L - символ решетки, eL - символ
электрона в решетке, OeL - хемосорбировашшй атом кислорода, находящийся в
отрицательно заряженном состоянии, HL - хемосорбировашшй атом водорода в
нейтральном состоянии. На языке валентных черточек реакция (32.1а)
изображена на рис. 34, а.
Н-иН ОН
0
- 1 н
ОН ОН
0 Н 0 Н 0
1
а)
н-он н и
о-о
н н
0 0 0
ШяШ whw/M Ш$Ш?А
6)
Рис. 34.
Атомарный водород, появляющийся на поверхности в нейтральном состоянии в
результате реакции (32.1а), может переходить из нейтрального состояния в
заряженное и обратно. Это -• электронные переходы, представляющие собой
локализацию и делокализацию электрона и дырки на атоме Н. В результате на
поверхности появляется некоторая концентрация атомов Н, находящихся
142
РЕАКЦИЯ СИНТЕЗА ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА
[ГЛ. Н
в положительно заряженном состоянии (мы их будем обозначать символом HpL,
где pL - символ дырки в решетке). Будем считать, что реакция образования
и десорбции молекулы Н203 происходит по уравнению:
HOOeL + HpL Н202 + L. (32.16)
Эта реакция изображена на рис. 34, б. Рассмотренный
здесь механизм реакции синтеза Н202 [уравнения (32.1а, б) ] является
одним из возможных, но, конечно, ни в коем случае пе единственно
возможным.
Наряду с механизмом (32.1а, б) возможен, панример, такой:
Н20 + OeL HOeL + IIOL, (32.2а)
HOeL + HOL H202 + oL. (32.26)
Здесь адсорбция молекулы Н,0 сопровождается появлением на поверхности
двух гидроксильных групп ОН, которые, рекомбинируя, образуют молекулу
Н202, как это изображено на рис. 34, в.
Рассмотрим для определенности механизм (32.1а, б). Механизм (32.2а, б)
приводит, как можно показать, к тому же результату. Обозначим через Ро2 и
Рн2о парциальные давления кислорода и паров воды. Если реакция протекает
в жидкой фазе, то парциальные давления должны быть заменены
соответствующими концентрациями. Через No, Nn, iVno2 обозначим
поверхностные концентрации хемосорбировашшх атомов О, Н и комплексов Н02.
Пусть iVn, No, iV5o2, Nh, N о - поверхностные концентрации
соответствующих частиц, находящихся в заряженном и нейтральном
состояниях.
Пренебрегая адсорбцией молекул На02 и полагая заполнение поверхности
молекулами Н02 малым, мы будем иметь согласно (32.1а) и (32.16):
^ = ахР0,_ {No - No)2 - Ь, {№0У -
- а2^н2оЛ^о + (32.3а)
-^ = a"P^zoNo -ЬоЛ/но^н - <^Vho2jVh> (32.36)
где No - поверхностная концентрация центров адсорбции для О. Первые члены
в правой части (32.3а) и (32.36)
МЕХАНИЗМ РЕАКЦИИ
143
представляют собой число молекул 02 и Н20, адсорбирующихся на единице
поверхности за единицу времени. Вторые члены выражают собой число
десорбирующихся молекул 02 и Н20 (также с единицы поверхности за единицу
времени). Как и в § 29, мы считаем, что оба рекомбинирующие атома О
электрически нейтральны. Третий член в (32.36) представляет собой число
Предыдущая << 1 .. 38 39 40 41 42 43 < 44 > 45 46 47 48 49 50 .. 99 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed