Химия онлайн
ФОТОЭЛЕКТРОХИМИЯ

ФОТОЭЛЕКТРОХИМИЯ , изучает процессы взаимного преобразования световой и электрич. энергии в системе электрод - электролит. Наиб. распространены процессы преобразования энергии света в хим. и электрич. энергию, сопровождающиеся протеканием фототока в цепи освещаемой элект-рохим. ячейки, т.е. фотоэлектрохим. р-ции. Обратный процесс - испускание света при прохождении электрич. тока через ячейку - может иметь природу электрохемилюминес-ценции, газового разряда в зазоре между электродом и электролитом и т. д. В широком смысле Ф. включает описание любых изменений на границе раздела электрод - электролит при освещении, в т. ч. и в отсутствие тока, напр. возникновения фотопотенциала и фотоемкости идеально поляризуемого электрода (см. Двойной электрический слой).

Протекание фототока в электрохим. цепи м. б. вызвано фотовозбуждением электрода или р-ра электролита. При поглощении квантов света образуются первичные возбужденные состояния электронов, ионов или молекул, обычно ко-роткоживущие; далее они вступают в необратимые хим. и электрохим. взаимод., заканчивающиеся образованием стабильных продуктов фотоэлектрохим. р-ции. Частицы стабильных продуктов запасают в себе, по крайней мере, часть первоначально поглощенной энергии света, другая часть расходуется (инактивируется) в ходе обратных р-ций, рекомбинации и т. п., причем поглощенная энергия света превращается в тепло.

В случае металлич. электрода фотовозбуждение обусловлено переходом поглотивших квант света валентных электронов на более высокие энергетич. уровни. Возбужденные электроны с энергией, превышающей работу выхода из металла, и имеющие отличный от нуля импульс в направлении нормали к пов-сти электрода могут покинуть металл и перейти в делокализованном состоянии в р-р, образуя ток фотоэлектронной эмиссии (фототок). Фототок I зависит от энергии кванта света hn(h - постоянная Планка, n - частота) и потенциала электрода E по т. наз. закону пяти вторых:

Химическая энциклопедия Советская энциклопедия 5037-21.jpg

где hn0 - работа выхода электрона из металла в р-р при E = 0 (n0-пороговая частота фотоэмиссии), е- заряд электрона. Квантовый выход фототока, равный отношению числа электронов, перенесенных в электрохим. цепи, к числу падающих на электрод фотонов, невелик, порядка 10-4; при обычно применяемой освещенности электрода фототок составляет порядка 10-5 А/см2.

Попавшие в р-р электроны сольватируются р-рителем; сольватир. электроны вступают в хим. реакции с компонентами р-ра, восстанавливая их (напр., ион H+ - до атомарного водорода). Продукты восстановления могут восстанавливаться далее либо окисляться обратно на пов-сти электрода в ходе "темновых" (в отсутствие освещения) электрохим. р-ций. Так, атомарный водород при положит. электродных потенциалах окисляется до H+, а при отрицательных превращается в H2. Измерение фототока лежит в основе методов исследования сольватир. электронов и продуктов их хим. р-ций.

При фотовозбуждении полупроводника электроны валентной зоны, поглотив квант света, переходят в зону проводимости, оставляя в валентной зоне положительно заряженные дырки. Электроны проводимости и дырки могут вступать в электрохим. р-ции, соотв. катодные и анодные, обусловливающие фототек. Скорость р-ций и, следовательно, фототок увеличиваются с концентрацией фотогенерир. электронов и дырок (см. Электрохимия полупроводников).

При поглощении квантов света ионами и молекулами р-ра электролита последние переходят в возбужденное состояние. Электродные потенциалы окислительно-восстановительный систем, в состав к-рых входят возбужденные ионы или молекулы, не совпадают с потенциалами тех же систем в невозбужденном состоянии. Поэтому при освещении могут протекать элект-рохим. р-ции с участием возбужденных частиц, к-рые в невозбужденном состоянии тех же частиц (как темновые процессы) не идут. Поскольку время жизни возбужденных состояний невелико (обычно не более 1 мс), в электрохим. реакциях участвуют только частицы, образованные в непосредственной близости к пов-сти электрода или адсорбированные на этой пов-сти. Так, адсорбированные на пов-сти полупроводникового электрода красители родамин Б, бенгальский розовый и др., поглощающие видимый свет и в возбужденном состоянии окисляющиеся (т. е. отдающие электрон полупроводнику), используются в качестве сенсибилизаторов, повышающих чувствительность широкозонных полупроводников (TiO2, ZnO) к видимому свету.

Фотолиз р-ра при его освещении приводит к образованию стабильных продуктов, в числе к-рых м. б. окислители и восстановители, способные вступить в злектрохим. р-ции на электродах. В ячейке с селективными электродами, один из к-рых избирательно чувствителен по отношению к окислителю, а другой - к восстановителю, освещение р-ра генерирует ток во внеш. цепи, при этом происходит преобразование световой энергии в электрическую.

Фотоэлектрохим. ячейку характеризуют: кпд, равным отношению произведенной электрич. и(или) хим. энергии к энергии падающего (иногда - поглощенного) света, фотоэдс разомкнутой цепи и фототок короткого замыкания. Эти величины тем выше, чем большая доля первичных возбужденных состояний, образовавшихся при поглощении квантов света, избегает инактивации и вступает в полезные электрохим. р-ции. Напр., фотогальванич. ячейка, чувствительная к свету с длиной волны 450-650 нм, основана на фотовозбуждении р-ра, содержащего тиазиновый краситель тионин и Fe2+. Возбужденный светом тионин окисляет Fe2+ до Fe3+, сам при этом восстанавливаясь. Далее Fe3+ восстанавливается на одном из электродов ячейки, а восстановленная форма тио-нина окисляется на другом, при этом в р-ре регенерируются исходные в-ва. Такая электрохим. ячейка имеет кпд ок. 0,1%.

Фотоэлектрохим. р-ции используют для травления полупроводниковых материалов. Поскольку скорость анодного травления увеличивается с ростом интенсивности освещения, неравномерное освещение полупроводникового анода позволяет вытравливать на его пов-сти заданный-рельеф. Напр., травлением GdS, GaAs и др. в интерферирующих лазерных пучках получают дифракционную решетку с разрешением до 6000 линий/мм.

Достижения Ф. позволяют реализовать прямое преобразование солнечной энергии в хим. энергию продуктов фотоэлек-трохим. р-ций и энергию электрич. тока. Фотоэлектрохим. элементы для преобразования солнечной энергии делятся на элементы для фотоэлектролиза и элементы для произ-ва электрич. энергии (т. наз. жидкостные солнечные батареи). Так, для фотоэлектролиза воды служит ячейка с кислым электролитом и фотокатодом из InP (полупроводник p-типа), на поверхность к-рого нанесен микроосадок Pt или Rh для повышения электрокаталитич. активности. При освещении на InP выделяется H2; кпд преобразования солнечной энергии в химическую составляет 6-8%. Примеры "жидкостных солнечных батарей": элемент с фотоанодом из GaAs n-типа и щелочным р-ром K2Se + K2Se2, элемент с фотоанодом из CuInSe2 и р-ром KI+ KI3 + HI; их кпд достигает 12-15%. Наиб. эффективные полупроводниковые фотоэлектроды изготавливают из кремния, фосфида индия, арсенида галлия, теллурида и селенида кадмия.

Лит.: Гуревич ЮЛ. [и др.], в кн.: Итога науки н техники, сер. Радиационная химия. Фотохимия, т. 1,М., 1978; Гуревич ЮЛ., Плесков Ю.В., Фотоаиектрохимия полупроводников, M., 1983; Плесков Ю.В., Фотоэлект-рохимическое преобразование солнечной энергии, M., 1990. Ю.В. Плесков.

 

Полезные интернет ресурсы:

Health-News.ru Большая медицинская энциклопедия

Health-News.ru Лекарства Фармакологический справочник

Educationspb.ru рефераты справочная информация для учащихся учебники

Gendna.ru Генетика, методы генетики, медицинская генетика

Оptbazastroymat.ru Стройсловарь строительство ремонт полезные советы

YFermer.ru Фермерское хозяйство, сельское хозяйство

 

источник:  "Химическая энциклопедия", изд. "Советская энциклопедия", М., 1988


просмотров: 1296
Search All Amazon* UK* DE* FR* JP* CA* CN* IT* ES* IN* BR* MX
Search All Ebay* AU* AT* BE* CA* FR* DE* IN* IE* IT* MY* NL* PL* SG* ES* CH* UK*
AMODEX INK & STAIN REMOVER 4OZ NON-TOXIC * Brand New * ^

$33.99
End Date: Monday Jun-10-2019 13:47:30 PDT
Buy It Now for only: $33.99
|
Alumabright Aluminum Cleaner Brightener 128 ounces (1 Gallon)

$8.98
End Date: Thursday May-23-2019 16:58:23 PDT
Buy It Now for only: $8.98
|
8 oz WD-40 Multi-Purpose Lubricant w/ Smart Straw - Spray Two Ways NEW 490026

$5.95
End Date: Friday May-31-2019 13:48:30 PDT
Buy It Now for only: $5.95
|
Robtec Assorted Steel Wool, Coarse, Medium, Fine (12-Pack)

$6.79
End Date: Wednesday May-29-2019 4:11:32 PDT
Buy It Now for only: $6.79
|
STEEL WOOL PADSSuper Fine Grade0000 Metal/Window Cleaner Woodwork Finish -12PC

$16.99
End Date: Friday Jun-21-2019 17:25:26 PDT
Buy It Now for only: $16.99
|
Animal Quarters CREOLINA Coal Tar Deodorant Cleaner 3 Plastic Bottles 16oz.

$3.45
End Date: Friday May-24-2019 11:43:30 PDT
Buy It Now for only: $3.45
|
16 pack - HOMAX brand (1 Bag) (16 Pads) #0000 (0000) SUPER FINE Steel Wool

$19.99
End Date: Friday May-24-2019 18:00:37 PDT
Buy It Now for only: $19.99
|
WD-40 490118 Lubricant, Can, 1 Gal., 25 VOC

$9.56
End Date: Wednesday Jun-12-2019 17:13:04 PDT
Buy It Now for only: $9.56
|
Search Results from AllSoft: новости

Сан-Франциско ждет! Вы — Маркус, блестящий хакер, объединяетесь с DedSec, чтобы противостоять ctOS 2.0, системе глобального контроля. Сокрушите ее, это будет взлом века!
Первым покупателям — скидка 250 рублей! Успей купить первым! 


подробнее»
181528

PrintStore Pro — программа для учета расходных материалов и оборудования. Просчитывает запас каждого картриджа в каждом принтере и помогает сформировать заказ на следующий период. Поддерживает учет перезаправок. Учитывает при всех операциях совместимость принтеров и картриджей. Хранит историю всех действий с картриджами и принтерами, позволяет создавать множество отчетов.


подробнее»
123795

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
139103

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
141754

Retouch Pilot — программа для удаления изъянов с фотографий, таких как царапины, мелкие пятна и другие мелкие дефекты, существующие на фото или полученные при сканировании. Вы можете удалять целые объекты, попавшие случайно в кадр, а также инструментом пластика изменять форму и пропорции. Программа позволяет ретушировать изъяны кожи - пятнышки, морщинки и др..


подробнее»
26516

R-Studio — эффективное программное обеспечение, позволяющее восстанавливать данные с жестких дисков, CD, DVD, дискет, USB дисков, ZIP дисков и устройств флеш-памяти.


подробнее»
88115

Сборка электронных каталогов автозапчастей включает в себя грузовые автомобили Европы и Китая. В сборку включена программа Tecdoc, позволяющая подобрать не оригинальные запчасти.


подробнее»
183206

Sound Pilot озвучивает клавиатуру. Каждое прикосновение к клавиатуре рождает звук, который разнообразит процесс набора текста, развлекает и снижает утомляемость.


подробнее»
78205
Search Results from «Озон» Химия
 
Тосио Хасэгава, Хироюки Макино Занимательная химия. Органическая химия Manga Guide: Organic Chemistry
Занимательная химия. Органическая химия

Простой, последовательный, наглядный и необременительный путь изучения органической химии! Читай комиксы манга и становись отличником! Чтобы изучать органическую химию, нужно иметь базовые знания об атомах и молекулах. Если вы знаете про органические соединения из каких атомов они состоят, какими связями образуются и понимаете причины этого, то сможете понять, например, различия их растворимостей и точек кипения. Кроме того, вы сможете предсказывать, какие молекулы и при каких условиях нужно заставить вступить в реакцию, чтобы с большой вероятностью получить желаемую молекулу. Другими словами, размышление о свойствах атомов и молекул не позволяет органической химии превратиться в простое заучивание наизусть названий соединений и формул химических реакций.

...

Цена:
767 руб

Реутов О.А., Курц А.Л., Бутин К.П. Органическая химия. Учебник. В 4 томах. Том 4
Органическая химия. Учебник. В 4 томах. Том 4
В учебнике систематически описаны органические соединения по классам, а также изложены основные теоретические положения органической химии. Строение и свойства органических соединений рассмотрены с позиций как теории электронных смещений, так и теории молекулярных орбиталей.
В четвертую часть вошли главы, посвященные химии непереходных металлов, а также некоторым типам органических реакций и металлокомплексному катализу. Кратко изложены основы промышленного органического синтеза и планирование многостадийных синтезов.

Для студентов университетов и химико-технологических вузов, аспирантов и специалистов.


...

Цена:
846 руб

Н. Л. Федосова, В. Е. Румянцева Химические основы полимеров и вяжущих веществ. Сборник задач и упражнений
Химические основы полимеров и вяжущих веществ. Сборник задач и упражнений
Учебное пособие содержит задачи и упражнения по всем разделам химии полимеров и вяжущих веществ, включая главы прикладного значения. В начале каждого раздела пособия дана краткая теоретическая часть, приведены примеры решения типовых задач и сами задачи.

Издание предназначено для самостоятельной работы студентов строительных специальностей всех форм обучения....

Цена:
492 руб

Д. И. Рыжонков, В. В. Левина, Э. Л. Дзидзигури Наноматериалы. Учебное пособие
Наноматериалы. Учебное пособие
Рассмотрены различные методы получения ультрадисперсных (нано-) материалов — механические, физические, химические, биологические. Обобщены современные представления об электрических, магнитных, тепловых, оптических, диффузионных, химических и механических свойствах наноматериалов. Подчеркнута и продемонстрирована зависимость этих свойств от структуры материала и геометрических размеров наночастиц. Значительное внимание уделено вопросам хранения и транспортировки наноматериалов.
Для студентов, обучающихся по специальностям «Физико-химия процессов и материалов», «Наноматериалы», «Порошковая металлургия, композиционные материалы, покрытия», преподавателей, аспирантов, слушателей курсов повышения квалификации....

Цена:
341 руб

Б. М. Гайдукова, С. В. Харитонов Техника и технология лабораторных работ. Учебное пособие
Техника и технология лабораторных работ. Учебное пособие
Рассмотрены классические и современные методы работы в химических лабораториях, дано описание наиболее часто используемых приборов и оборудования, приведены примеры практических заданий, необходимых для закрепления теоретических знаний, изложены требования по математической обработке результатов химического анализа.

Для учащихся учреждений СПО - будущих лаборантов-аналитиков и лаборантов-экологов....

Цена:
733 руб

А. В. Гармаш, О. В. Моногарова Основы аналитической химии. Практическое руководство
Основы аналитической химии. Практическое руководство

Книга написана преподавателями химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова и служит дополнением к учебнику "Основы аналитической химии" (6-е изд., 2014 г.). Новое издание руководства существенно переработано и дополнено. В руководстве представлены практические работы по общему курсу аналитической химии. Порядок подготовки и выполнения работ обычно предваряется небольшой теоретической частью и описанием общей методики и техники эксперимента.

Для студентов классических университетов, а также химико-технологических, педагогических, сельскохозяйственных, медицинских, фармацевтических и военно-химических высших учебных заведений.

...

Цена:
974 руб

П. Ю. Бутягин Химическая физика твердого тела
Химическая физика твердого тела
Настоящая книга является изложением оригинального курса лекций "Химическая физика твердого тела", читаемого автором в Московском физико-техническом институте и Московском государственном университете. Книга знакомит с основами учения о реальных твердых телах, их структуре и реакционной способности, роли структурных дефектов в формировании механических, тепловых, электронных и химических свойств, в том числе в условиях интенсивных радиационных и механических воздействий.

Для студентов, аспирантов, научных сотрудников и инженеров....

Цена:
392 руб

Ф. П. Мельников, В. Ю. Прокофьев, Н. Н. Шатагин Термобарогеохимия
Термобарогеохимия
В основу данного учебника положен курс лекций по термобарогеохимии - науке, изучающей флюидные включения. Объектом ее изучения являются разнообразные по составу и агрегатному состоянию флюидные включения, широко распространенные в минералах пневматолитового и гидротермального происхождения и встречающиеся в минералах интрузивных и эффузивных пород. Эти мельчайшие остатки минералообразующей среды несут информацию о процессах, происходивших при становлении магматических тел и формировании эндогенных рудных месторождений.

Методы термобарогеохимии позволяют определять относительную и истинную температуру образования минералов, количественный и качественный состав растворов и расплавов во включениях, давление и агрегатное состояние минералообразующей среды, из которой происходила кристаллизация минералов или рудоотложение....

Цена:
332 руб

Под редакцией Р. У. Хабриева, Н. И. Калетиной Токсикологическая химия (+ CD-ROM)
Токсикологическая химия (+ CD-ROM)
Учебник "Токсикологическая химия. Аналитическая токсикология" с электронным приложением на CD отражает современный подход к проведению экспертизы наркотических средств, психотропных веществ, допингов, природных токсинов, макро- и микроэлементов, алкоголя, технических жидкостей, пестицидов и других токсикантов. Для решения задач судебно-химического, клинико-токсикологического, криминалистического анализа, допинг- и наркоконтроля представлены различные способы пробоподготовки биообразцов и методы определения токсикантов (ГХ-МС, ВЭЖХ-МС-ЯМР, ВЭЖХ-ИСП-МС, ГХ-ИК-Фурье, ГРС, КЭ-ИСП-МС и др.), рассмотрены механизмы действия токсикантов, закономерности их метаболизма с учетом токсикогенетических факторов, новейшие технологии - метаболомика и метабономика, вопросы биобезопасности, а также пути обеспечения качества получаемых результатов экспертизы на основе надлежащей лабораторной практики, системы валидации и квалификации в химико-токсикологических лабораториях. Учебный материал изложен с междисциплинарных позиций. Приведено 80 многоуровневых ситуационных задач.

Издание предназначено для студентов вузов, обучающихся по специальности "Фармация" в соответствии с учебной программой по токсикологической химии, а также для студентов химико-технологических, биологических и экологических специальностей....

Цена:
1964 руб

Т. Н. Захарова, Н. А. Головлева Органическая химия
Органическая химия
Изложен курс органической химии в соответствии с программой для химических и химико-технологических специальностей учреждений среднего профессионального образования. Материал систематизирован по классам органических соединений. Рассмотрены реакции различного типа и их механизмы. Описаны наиболее важные соединения, используемые в различных областях народного хозяйства. Приведены вещества и реакции, составляющие основу важных процессов промышленного органического синтеза.
Учебник может быть использован при изучении общепрофессиональной дисциплины "Органическая химия" в соответствии с ФГОС СПО для группы специальностей 240000 "Химическая и биотехнологии".

Для студентов учреждений среднего профессионального образования, обучающихся по химическим и химико-технологическим специальностям....

Цена:
1569 руб

2007 Copyright © GenDNA.ru Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт. Партнёрская программа.
Яндекс.Метрика Яндекс цитирования