大家好,欢迎来到IT知识分享网。
相信你也有这样的时刻,做光催化实验需要计算量子产率,查阅文献后却发现光催化相关文献中有“量子产率QY”“量子效率QE”“表观量子产率AQY”、“表观量子效率AQE”之类各式各样的词汇。
于是出现灵魂三连问:这些量子产率都是什么意思?我到底要用哪一个量子产率说明自己研究中的问题?这些量子产率值都是怎么算出来的?
接下来,系统的了解一下文献中的量子产率、量子效率、表观量子产率AQY和STH等参数指标的计算方法及其区别。
光催化实验中,你计算的量子产率就真的是AQY吗?
光化学中的量子产率和量子效率
1.量子效率(Quantum Efficiency, QE)[1]:光化学反应速率与特定波长范围内吸收光子通量之比。计算公式如下:
qp:光子通量;
光子通量qp[2]:光源于单位时间间隔内所辐射的光子数,是波长λ的函数。
2.量子产率(Quantum Yield, QY)[1]:反应体系在单色光激发下生成或消耗的分子数与吸收的光子数之比。计算公式如下:
3.光子效率(Photonic Efficiency)[2]:在指定的时间间隔(通常是初始条件)内测量的光反应速率与特定波长范围内的入射光子通量之比。计算公式如下:
:入射光子通量。
4.光子产率(Photonic Yield)[2]:在指定的时间间隔(通常是初始条件)内测量的光反应速率与单色光的入射光子通量之比。计算公式如下:
光催化实验中,你计算的量子产率就真的是AQY吗?
光子效率和光子产率中所强调的是“反应体系入射光子数”的概念,可以直接计算。而且,光子产率和光子效率特别强调“在指定的时间间隔(通常是初始条件)内进行测量”。
通过量子效率和光子效率的定义及公式中可以看出,“效率”强调的入射光是特定波长范围内的入射光,是连续光谱,在计算过程中,要对波长λ进行积分。
通过量子产率和光子产率的定义及公式中可以看出,“产率”强调的是入射光为单色光。
5.表观量子产率(Apparent Quantum Yield, AQY)[3]:反应体系在特定单色波长下,反应转移的电子数与入射光子数之比。
Ne:反应转移电子总数;
Np:入射光子数。
入射光子数Np[4]:在指定的时程Δt内,光子通量的时间积分,无量纲。
I:光功率密度(W·m-2);
A:入射光照面积(m2);
λ:入射光波长(nm);
t:时间(s);
h:普朗克常量(6.62×10-34 J·s);
c:光速(3.0×108 m·s-1)。
点击查看“量子产率(AQY)计算保姆教程,你值得拥有!”。
6.STH能量转化效率:输入太阳能转化为氢能的效率,详情查看“3分钟学会“STH能量转化效率”的测量!”。
以上部分是光催化中的光-电能量转化效率相关参数指标的描述。想要了解光电催化实验中的量子产率介绍,请点击文章“关于光电催化实验中的量子产率与量子效率”。
[1]Qureshi Muhammad, Takanabe Kazuhiro *, Insights on measuring and reporting heterogeneous photocatalysis: efficiency definitions and setup examples[J]. Chemistry of Materials, 2017, 29, 158.
[2]Braslavsky Silvia E., Braun André M., Serpone Nick*, et. al., Glossary of terms used in photocatalysis and radiation catalysis (IUPAC Recommendations 2011)[J]. Pure and Applied Chemistry, 2011, 83, 931.
[3]Lin Huiwen, Chang Kun*, Ye Jinhua* et. al., Ultrafine nano 1T-MoS2 monolayers with NiOx as dual co-catalysts over TiO2 photoharvester for efficient photocatalytic hydrogen evolution[J]. Applied Catalysis B: Environmental, 2020, 279, .
[4]Zhong Tao, Yu Zebin*, Zou Binsuo*, et. al., Surface-activated Ti3C2Tx MXene cocatalyst assembled with CdZnS-formed 0D/2D CdZnS/Ti3C2-A40 Schottky heterojunction for enhanced photocatalytic hydrogen evolution [J]. Solar RRL, . DOI: 10.1002/solr..
光催化实验中,你计算的量子产率就真的是AQY吗?
免责声明:本站所有文章内容,图片,视频等均是来源于用户投稿和互联网及文摘转载整编而成,不代表本站观点,不承担相关法律责任。其著作权各归其原作者或其出版社所有。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容,侵犯到您的权益,请在线联系站长,一经查实,本站将立刻删除。 本文来自网络,若有侵权,请联系删除,如若转载,请注明出处:https://haidsoft.com/135498.html