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本征半导体、N型半导体、P型半导体
N型半导体和P型半导体的形成：
当金属氧化物是非化学计量，或引入杂质离子或原子可产生N型/P型半导体。
杂质是以原子、离子或集团分布在金属氧化物晶体中，金属催化剂直销，存在于晶格表面或晶格交界处。这些杂质可引起半导体禁带中出现杂质能级。
如果能级出现在靠近半导体导带下部称为施主能级。施主能的电子容易激发到导带中产生自由电子导电。这种半导体称为N型半导体。
如果出现的杂质能级靠近满带上部称为受主能级。在受主能级上有空穴存在。很容易接受满带中的跃迁的电子使满带产生正电空穴关进行空穴导电，这种半导体称为P型半导体。
金属催化剂表面CO2电催化还原选择性的调控金属催化剂 以CO2为代表的温室气体的大量排放长期以来一直被认为是全球变暖的主要原因。温室气体的积累导致了如全球降水再分布、冰川消融和海平面上升等诸多气候变化现象，并最终可能威胁到人类的生存和发展。在过去的4亿年里，自然界通过绿色植物的光合作用维持着地球大气中CO2浓度的平衡。受自然界的启发，自1960年代起至今，人们一直在研究通过化学合成的催化剂与人工搭建的光电化学体系模拟自然界进行人工光合作用的可能，金属催化剂，即人工光合作用。在各种人工光合作用的体系中，太阳能驱动的电催化CO2还原因其相对更高的效率与实用前景而更为人青睐。在这一系统中，高效率与高选择性的电催化剂对其整体的光能到化学能转换效率起着至关重要的作用。
CO2电催化还原的机理较为复杂，依据产物的不同可分为两电子、四电子、六电子以及八电子过程。并且从动力学上讲，金属催化剂批发，即便是在具有较高活性的催化剂表面，这些反应速率都相当缓慢。目前已知的高选择性催化剂多为金属催化剂，并可依据其主要产物的不同分为三类：1. 产物以甲酸或甲酸盐为主的Sn、Pb和Bi等对CO2·-中间体的吸附能力较弱的金属催化剂；2. 对*COOH有较强吸附但对*CO吸附较弱主要产物为CO的金属材料，金属催化剂供应商，如Au、Ag、Pb和Zn等；3. 能够将CO进一步还原为碳氢化合物和醇类的金属催化剂，Cu为目前己知的惟一材料。此外，无论催化剂的选择性如何，电催化CO2还原的过程中始终不可避免地伴随着析氢反应的竞争。因此，对CO2还原电催化剂的设计与调控对实现整个催化体系最终的高效率与高选择性极为关键。
金属催化剂是固体催化剂的一大门类，也是研究最早、应用最广的一类催化剂，过渡金属、稀土金属及许多其他金属都可用作催化剂。最常用的金属催化剂是以过渡金属，尤其以VIII族金属为活性租分的，可以用于氢、脱氢、氧化、异构、环化、青解等反应。
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