Corrigé photo-électrolyse
Mécanisme photo-électrochimique
Les électrons de valence du semi-conducteur TiO2 absorbent les photons, passent dans la bande de conduction et transitent vers l’électrode de platine-carbone où les ions H+ (qui ont migré par la membrane électrolyte) vont les capturer pour former H2 :
2 H
++ 2 e
- H
2Les « trous électroniques » crées dans la bande de valence du TiO2 agissent comme attracteurs d’électrons et vont donc permettre l’oxydation de l’eau :
H
2O ½ O
2+ 2 H
++ 2 e
-Dopage du TiO
2Energie minimum nécessaire des photons absorbés par le TiO2 dopé : E = 2,8 eV Ephoton = h c /
Donc = h c / E = 6,63 10-34 x 3 108 / (2,8 x 1,6 10-19) = 4,44 10-7 m = 444 nm (violet visible)
e
-photons
½ O
2+ 2 H
+H
2O
e
-Bande de valence
Bande de conduction
2 e-
