【摘要】 半导体复合：半导体复合是指把两种不同禁带宽度的半导体进行复合产生新的半导体材料，与单一的半导体相比，它们表现出更好的稳定性和催化活性，是改善光催化性能的常用方法。

半导体复合：半导体复合是指把两种不同禁带宽度的半导体进行复合产生新的半导体材料，与单一的半导体相比，它们表现出更好的稳定性和催化活性，是改善光催化性能的常用方法。由于半导体的价带、导带和带隙能不一致而产生交叠，从而提高光生电子和空穴的分离率，拓展纳米TiO2的光谱响应范围。以二元复合为例，通过将两种不同的半导体复合，由于它们能带结构不同，形成电位差，从而促进电子空穴对的分离。半导体与半导体之间根据两者能带之间的位置有三种类型（A、B 可以为 p 型或 n 型半导体），如下图所示：

 

图1 三种类型的能带位置

类型 I 中，半导体 B 的导带(CB)和价带(VB)都高于 A，B 价带上的空穴可以流向 A 价带、导带上电子可以流向 A 导带，但这并没有促进光生载流子的分离。而在类型 II 中，一种理论认为可能是 A 导带上电子直接与 B 价带上空穴相复合，光催化反应中是 A 上价带空穴与 B 导带电子起作用，被称为Z型异质结理论。还有一种理论认为A 价带上空穴可以流向 B 价带，B 导带上电子可以流向 A 导带，电子富集与 A 导带上，而空穴富集于 B 价带上，从而 A、B 两者的电子空穴对得以分离。类型 III 可以看做另一种Z型异质结，A 导带上电子与 B 价带上空穴相复合，从而分离电子空穴对。

总之，复合两种不同的半导体主要考虑不同半导体的禁带宽度、价带、导带能级位置以及晶型的匹配等因素。对于TiO2的复合材料，合适的半导体敏化剂应该具有较TiO2更窄的禁带宽度，比TiO2更负的导带位置。

 

[1]柏源; 薛建明; 李忠华; 王小明, 光催化氧化NO研究进展,化工进展. 2010,29(03)