9.[判断题] 由于传统的光催化剂对可见光利用率低,量子效率低等弊端限制了其应用,我们通常利用沉积贵金属,过渡金属掺杂,非金属掺杂,半导体材料复合等途径来提高半导体纳米光催化剂的性能。A 对B 错
9.[判断题] 由于传统的光催化剂对可见光利用率低,量子效率低等弊端限制了其应用,我们通常利用沉积贵金属,过渡金属掺杂,非金属掺杂,半导体材料复合等途径来提高半导体纳米光催化剂的性能。
A 对
B 错
题目解答
答案
传统光催化剂，如二氧化钛，确实存在对可见光利用率低和量子效率低的问题。为了克服这些问题，科学家们已经开发了多种方法来提高这些催化剂的性能。这些方法包括：
沉积贵金属：通过在光催化剂表面沉积贵金属（如铂、金等），可以提高其光吸收能力和电子-空穴对的分离效率。
过渡金属掺杂：通过将过渡金属掺杂到光催化剂中，可以调整其带隙，使其更有效地吸收可见光。
非金属掺杂：非金属元素（如氮、硫等）的掺杂也可以用来提高光催化剂对可见光的响应。
半导体材料复合：通过将不同的半导体材料组合起来，可以构建异质结构，从而提高光催化效率。
因此，这个陈述是正确的。通过上述途径确实可以提高半导体纳米光催化剂的性能。
答案是：A 对。
解析
本题考查对半导体纳米光催化剂性能改进方法的理解。关键在于明确传统光催化剂（如TiO₂）存在可见光利用率低、量子效率低等局限性，并掌握通过沉积贵金属、过渡金属掺杂、非金属掺杂、半导体复合等手段提升性能的原理。解题核心是判断题目中提到的四种方法是否符合实际应用。
1. 传统光催化剂的局限性
传统光催化剂（如二氧化钛）因带隙过宽，仅能吸收紫外光，导致可见光利用率低，且光生电子-空穴对复合率高，量子效率低，限制了实际应用。
2. 性能提升方法解析
（1）沉积贵金属
在光催化剂表面沉积贵金属（如Pt、Au），形成肖特基势垒，加速光生电子转移，减少复合，提升催化活性。
（2）过渡金属掺杂
通过掺入过渡金属（如Fe、Cu），调整光催化剂的带隙结构，扩大光吸收范围至可见光区，增强光响应。
（3）非金属掺杂
引入非金属元素（如N、S），通过缺陷工程或能级调控，优化光催化剂的电子结构，提高光生载流子分离效率。
（4）半导体材料复合
将不同半导体复合（如TiO₂与g-C₃N₄），构建异质结，促进电子-空穴分离，显著提升催化性能。