Фотопотенциал
Cтраница 4
Значительно более низкое значение ( kv 10 сек 1) приводится в [190] на основании измерения интеграла от тока фотоэмиссии при импульсном освещении электрода. Сравнительно медленный рост этой величины во времени в присутствии N03 авторы связывают с восстановлением на электроде радикалов ОН, образующихся при распаде N0 - - Константа скорости kv вычислялась по кинетике роста фотопотенциала. В работе [159] тем же методом для kv было найдено 105 сек-1. [46]
Весьма интересна разница в поведении хлорофилла и феофи-тина, находящихся в одинаковых условиях. Эти соединения или показывают фотопотенциал разного знака, как это имеет место при использовании в качестве электролита растворов нейтральных солей ( хлорофилл тогда имеет положительный, а феофитин - отрицательный фотопотенциал); или же, если знак фотопотенциала одинаковый ( отрицательный в щелочной и положительный в кислой среде), то положительный фотопотенциал всегда значительно больше у хлорофилла, а отрицательный у феофитина. Это хорошо сопоставляется с полученными ранее данными [4] о более легкой фотовосстанавливаемости и более трудной фотоокисляемости феофитина по сравнению с хлорофиллом и, следовательно, о возможной роли центрального атома магния в этих процессах. [47]
Весьма интересна разница в поведении хлорофилла и феофи-тина, находящихся в одинаковых условиях. Эти соединения или показывают фотопотенциал разного знака, как это имеет место при использовании в качестве электролита растворов нейтральных солей ( хлорофилл тогда имеет положительный, а феофитин - отрицательный фотопотенциал); или же, если знак фотопотенциала одинаковый ( отрицательный в щелочной и положительный в кислой среде), то положительный фотопотенциал всегда значительно больше у хлорофилла, а отрицательный у феофитина. Это хорошо сопоставляется с полученными ранее данными [4] о более легкой фотовосстанавливаемости и более трудной фотоокисляемости феофитина по сравнению с хлорофиллом и, следовательно, о возможной роли центрального атома магния в этих процессах. [48]
В 1951 г. Евстигнеев и Теренин [1 ] установили возникновение фотопотенциала ( около 100 мв) при освещении компактных пленок хлорофилла и феофитина, нанесенных на платиновый или угольный электрод, погруженный в раствор электролита. Было показано, что фотопотенциал обязан окислительно-восстановительному процессу на границе раздела слоя пигмента и раствора электролита. Основное значение для образования и знака фотопотенциала имели растворенные в электролите молекулы кислорода, хинона, гидрохинона или ионы с окислительно-восстановительной функцией. [49]
Беккерелевы системы предоставляют еще одну возможность изучения реакций, являющихся промежуточными между теми, которые протекают в массе твердого вещества, и теми, которые идут в растворе. Так же как и в случае растворов полимера Остера ( раздел 111 3), один реагент здесь подвижен, а другой нет. Потенциалы, наблюдаемые в двухслойных системах из этих веществ с противоположными по знаку фотопотенциалами, показывают что фотогальванический эффект определяется слоем, находящимся в контакте с раствором. [50]
Наблюдаемые явления безусловно обязаны первичным фотоэлектрическим процессам. При данном методе были исключены контакты слоя с электродами и недостатки обычного метода измерения фотопроводимости были уменьшены. В пределах применяемых интенсивностей ( 10 - - 10 - 3 вт-см-2) измеряемый на выходе фотопотенциал был пропорционален интенсивности падающего света. [51]
 |
Изменение во времени потенциала пленки хлорофилла, нанесенной испарением из эфирного раствора, при включении и выключении света. Электролит - 2 н. КС1. [52] |
Роль кислорода в образовании фотопотенциала подтверждается опытами с эвакуацией воздуха из раствора электролита. Откачка вызывает весьма резкое и значительное уменьшение положительного фотопотенциала. Если в электролит ввести такой типичный окислитель, как хинон, то откачка воздуха не приводит к значительному уменьшению фотопотенциала. Это показывает, что хинон способен заменить растворенный кислород. [53]
Аналогичная картина наблюдается для контактного фотопотенциала того же красителя. Изменение потенциала зеркальных слоев как на воздухе, так и в вакууме в сторону положительного заряжения поверхности свидетельствует о возникновении электронов и диффузии их вглубь под освещением. После впуска паров этанола знак контактного фотопотенциала изменяется на обратный. [54]
 |
Блок-схема электрохимического фотолиза воды ( фотоэлектролиз. / - платиновый электрод ( катод. 2 - полупроводниковый фотоанод. 3 - мембрана. 4 - стекло. [55] |
Как показано на рис. 7.20, фотолитическая ячейка разделена мембраной на катодное и анодное пространство. В них погружены два электрода: полупроводниковый ( пп) и металлический. Возле фотоанода, на котором разряжаются ионы гидроксила, раствор щелочной. Возле катода, где разряжаются ионы водорода, раствор подкисленный. Разность в рН двух электродов достаточна, чтобы между электродами установилась дополнительная концентрационная разность потенциалов, которая вместе с фотопотенциалом фотоанода дает напряжение, достаточное для разложения воды. [56]
Для наблюдения фотовольтаического эффекта необходимо, чтобы освещаемый полупроводник составлял часть двухфазной системы. В электрохимических фото-вольтаических элементах такой фазой служит раствор электролита, содержащий окислительно-восстановительную систему. При контакте раствора с полупроводником протекает электродная реакция, уравнивающая уровни Ферми электронов в электроде и в растворе. Заряжение электрода, обусловленное установлением электродного потенциала, приводит к образованию области пространственного заряда. Тогда под действием электрического поля, развиваемого в поверхностном слое полупроводника n - типа, электроны будут стремиться мигрировать в объем полупроводника, а дырки - переноситься к его поверхности. Появление на поверхности электрода дырок приводит к установлению более положительного потенциала. Разность между исходным равновесным потенциалом и потенциалом при освещении называется фотопотенциалом. [57]
Страницы: 1 2 3 4