光電化學研究具有代表性的特性

　　光電化學研究光電化學過程是光作用下的電化學過程,即分子、離子及固體等因吸收光使電子處于激發(fā)態(tài)而產(chǎn)生的電荷傳遞過程。光電化學研究光電化學反應是在具有不同類型(電子和離子)電導的兩個導電物相的界面上進行的。正光電化學研究一樣,光電化學研究光電化學反應體系也伴隨著電流的流動。光電化學研究在電化學體系中涉及光能和化學能相互轉(zhuǎn)換的各種過程,其中zui常見的為通過光電化學反應把光能轉(zhuǎn)變成化學(或電)能并伴隨有在光照下的電化學電池中出現(xiàn)光電流的過程,以及其逆過程即化學(或電)能轉(zhuǎn)換為光能(例如電致化學發(fā)光過程)。因此,光電化學研究表明受光激發(fā)后,半導體的價帶電子進入導帶并在價帶中留下空穴,這些價帶電子具有較長的壽命(直到復合),使它們有充足的時間參加在電極/電解液界面上的電化學反應,正是這種在半導體電極上由光生電子和光生空穴引發(fā)的光電化學反應將成為太陽能光電轉(zhuǎn)換、光化學轉(zhuǎn)換與儲存的理論基礎。

　　光電化學研究除了要按常規(guī)電化學測定方法以外,還要考慮其特性。我們知道,以伏安法為中心的電化學測定方法是將化學性質(zhì)的變化歸結為電化學反應,也就是以體系中的電位、電流或者電量作為體系中發(fā)生的化學反應的量度進行測定的方法。但在光電化學研究中,還應考慮到光學系統(tǒng)。在光照條件下,體系中電極上所產(chǎn)生的與光強同步的光電流、光電壓的變化情況以及與其內(nèi)在的等性質(zhì),所涉及的實驗技術及設備較多,除了透射電鏡、紅外光譜、紫外可見光譜、恒電位儀等常用儀器外,還需要用到鎖定放大器、光斬波器、信號平均儀、單色儀及存儲示波器和微機等設備。

　　目前,光電化學研究主要是以半導體電極或半導體微粒多孔膜電極為光電化學研究對象,把它浸在電解質(zhì)溶液中,研究其光電轉(zhuǎn)換規(guī)律以及在光照下的電化學性質(zhì)。光電化學的歷程一般都較為復雜,光電化學研究具有代表性的幾種歷程[1]有:(1)半導體光電化學過程;(2)半導體光催化過程;(3)光激發(fā)粒子的電荷遷移過程;(4)分子或離子的光催化過程;(5)光伽伐尼過程;(6)電化學發(fā)光的過程;(7)光合成模擬過程。