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一种Ag纳米粒子嵌入的复合材料制备与光催化性能研究

2016-04-20占力王伟平贺加伦曹艺严孔

科技与创新 2016年7期

占力++王伟平++贺加伦++曹艺严++孔丽晶++郑晅丽++尹君++吴志明

文章编号:2095-6835(2016)07-0007-03

摘 要:将ZnO纳米线阵列作为模板,采用射频和直流磁控溅射法,结合快速退火工艺制备了ZnO/TiO2/Ag/ZnSe复合光催化材料。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电镜、紫外可见吸收光度计、拉曼谱仪等仪器分别考察了复合纳米线的形貌、结构、光学性质和催化性能。研究结果表明,在ZnSe半导体敏化和Ag纳米粒子诱导表面等离激元的共振作用下,复合材料在紫外光和可见光方面表现出了良好的光吸收性能和光催化性能。

关键词:光催化降解;多层纳米线;等离子激元;Ag纳米粒子

中图分类号:TB332 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.07.007

随着能源危机的日益严峻和环境保护压力的不断增大,光催化降解技术受到了人们高度关注。TiO2因为成本低、催化活性高、稳定性好而被广泛应用。然而,TiO2属于宽带隙材料,在可见光区域的光吸收能力比较弱。为了提高其光吸收效率,可采用金属(Cr、V)或非金属(NOx、N)掺杂、半导体敏化等方法。因为复合半导体材料的光响应强,所以,半导体敏化法备受青睐。由于ZnSe或CdSe等半导体材料的带隙较窄,常被作为敏化材料使用。另外,为了提高催化效率,利用贵金属纳米粒子修饰的改性方法也被频繁使用,一方面,金属粒子和半导体接触,界面处形成的肖特基势垒可以有效抑制电子和空穴的再复合,从而增强光催化效应;另一方面,在可见光辐照下,贵金属纳米颗粒会出现局域表面等离子共振(LSPR)的情况,进而增强材料的可见光吸收能力。……

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