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压电增强的等离激元光催化材料Ag/BaTiO3的制备及性能研究 被引量：4
1
作者 徐姝雅 刘治宏 +1 位作者 张淮 于金冉 《化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第5期427-433,共7页
针对光催化过程中的低光利用率和低催化效率,采用光化学还原法将Ag纳米颗粒均匀修饰在BaTiO3纳米压电材料表面,制备了xmol/L-Ag/BaTiO3(x=0.01、0.02、0.04,x为Ag的浓度)等离激元压电光催化剂.研究了压电光催化过程中的反应机理及等离... 针对光催化过程中的低光利用率和低催化效率,采用光化学还原法将Ag纳米颗粒均匀修饰在BaTiO3纳米压电材料表面,制备了xmol/L-Ag/BaTiO3(x=0.01、0.02、0.04,x为Ag的浓度)等离激元压电光催化剂.研究了压电光催化过程中的反应机理及等离激元颗粒负载的浓度对光催化剂性能的影响.研究结果显示,0.02mol/L-Ag/BaTiO3在全光谱光辐照和超声激发的压电场的辅助下,在75min内可降解91%的罗丹明B,将降解效率提升了21%,证实了纳米复合结构中压电势对表面等离激元光催化活性的重要影响.催化性能的提升源于压电效应和表面等离子体共振效应的协同作用.Ag纳米颗粒的等离子体共振效应(LSPR),使光吸收范围从紫外光区扩大至可见光波段.超声驱动可使BaTiO3纳米压电体发生形变而于表面产生压电电荷,压电势的存在进一步增强了LSPR诱导的光生载流子分离,促进羟基自由基的生成,加速有机染料的降解.本工作将BaTiO3的压电效应引入等离子体光催化中,可推广到其他材料和催化系统中,为环境净化提供一种有效的技术. 展开更多
关键词 压电电子学 等离子激元光催化 纳米压电材料 局域表面等离子体共振
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等离激元纳米海胆结构增强热载流子的产生与注入 被引量：3
2
作者 王茜 梁红艳 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期204-211,共8页
等离激元激发产生的热载流子可以有效驱动化学反应的发生,进而实现太阳能的高效利用。合理设计等离激元金属纳米结构是提高热载流子产生与注入效率,进而实现超宽光谱吸收和高效能量转换的有效途径。本课题组制备了具有高密度尖端的等离... 等离激元激发产生的热载流子可以有效驱动化学反应的发生,进而实现太阳能的高效利用。合理设计等离激元金属纳米结构是提高热载流子产生与注入效率,进而实现超宽光谱吸收和高效能量转换的有效途径。本课题组制备了具有高密度尖端的等离激元纳米海胆颗粒,并构建了金属半导体复合结构的光阳极,通过测试光阳极微反应区的光电流响应评估了热载流子的产生与注入效率。结果表明:纳米海胆结构具有优异的光电催化活性,其尖端处的大量热点促进了热载流子的产生,金属与半导体间丰富的界面接触增加了热载流子的注入机会。该设计为热载流子的高效激发与提取提供了参考。 展开更多
关键词 材料 纳米海胆结构 热载流子 表面等离激元 等离激元光催化
原文传递
光照条件下AuPd合金纳米颗粒上原位形成缺电子Pd位点促进高效的光催化Heck反应
3
作者 王海凤 王凡 +3 位作者 李小鹏 肖琪 罗维 许景三 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第3期72-83,共12页
光催化技术通过直接利用太阳光来驱动一系列化学反应,被认为是合成精细化学品的有效手段.光催化反应条件简单温和,避免了传统热催化有机反应所需要的苛刻条件,且有效减少副反应的发生,提高催化反应选择性.传统的半导体光催化剂在光吸收... 光催化技术通过直接利用太阳光来驱动一系列化学反应,被认为是合成精细化学品的有效手段.光催化反应条件简单温和,避免了传统热催化有机反应所需要的苛刻条件,且有效减少副反应的发生,提高催化反应选择性.传统的半导体光催化剂在光吸收能力和活化有机反应底物等方面均存在一些劣势.近年来,基于贵金属纳米颗粒局域表面等离激元共振效应的新型光催化剂被认为是一种理想的可见光光催化材料,并已受到了广泛关注.通常单一组分的贵金属等离激元纳米颗粒在光催化有机反应中依然表现出一定的局限性.近年来,科研人员发展了一些双金属组分等离激元光催化剂体系,将等离激元组分(如Au)作为光能收集器,与具有催化活性的金属组分(如Pd)耦合形成合金或异质结构,可以实现较好的光催化性能.然而,对双金属组分等离激元光催化的催化微观机制理解仍然存在很大挑战,尤其是光照激发之后如何在等离激元组分和催化活性组分之间实现能量转移,催化剂表面物理化学性质的改变如何促进化学反应的发生等问题值得进一步深入研究.本文以负载型金钯(AuPd)合金纳米颗粒光催化剂为研究对象,利用光照条件下原位X射线光电子能谱研究催化剂表面电荷态,发现在可见光照射下,AuPd合金纳米颗粒上原位形成了缺电子态的Pd位点(Pd^(δ+)),这在双金属组分AuPd合金纳米颗粒光催化中起着决定性作用.AuPd合金纳米颗粒光催化剂对可见光驱动的Heck交叉偶联反应表现出较好的转化率和选择性.光照条件下催化剂表面原位形成的Pd^(δ+)为Heck反应提供了理想的反应平台,在温和条件(40℃)下的催化效率与传统热催化条件(>100℃)下的催化反应相当.催化反应动力学研究结果表明,光催化过程可显著降低反应活化能.反应物分子吸附行为研究结果表明,碘苯分子是在AuPd合金纳米颗� 展开更多
关键词 等离激元光催化 金钯合金 缺电子钯 表面电荷态 光催化Heck反应
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具有等离子共振效应的纳米金属在光解水中的应用
4
作者 杨德权 杨瑞 +2 位作者 唐达夫 刘秉鑫 段君元 《中国粉体技术》 CAS CSCD 2019年第1期7-13,共7页
简述光催化分解水反应的基本原理、肖特基结和等离子体共振的概念、等离子体共振在光解水过程的工作机制。介绍Au和Ag等贵金属复合半导体、单一银系化合物、非贵金属等离子体光催化剂。提出具有等离子共振效应的金属纳米颗粒能提高光解... 简述光催化分解水反应的基本原理、肖特基结和等离子体共振的概念、等离子体共振在光解水过程的工作机制。介绍Au和Ag等贵金属复合半导体、单一银系化合物、非贵金属等离子体光催化剂。提出具有等离子共振效应的金属纳米颗粒能提高光解水性能的原因是形成肖特基结和具有独特的局域表面等离子共振效应;相比半导体,金属的功函数较大,形成的肖特基结可实现电荷定向迁移;局域表面等离子共振效应通过共振能量转移、增强局部场强和热电子注入等方式拓宽光谱吸收,提高电荷分离效率和光催化效率。认为等离子光催化的研究目前主要集中在Au、Ag等贵金属,其原理有待深入探究,且应理论与实验相结合;开发非贵金属替代物将更有利于降低成本。 展开更多
关键词 光解水 等离子体共振 肖特基结 等离子光催化 贵金属
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从结构到改性:TiO_2基光催化剂的研究进展及大气污染防治应用 被引量：1
5
作者 王岩 龚? 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期9-12,16,共5页
国内外关于TiO_2基光催化剂的设计有着广泛的研究,应用驱动式的光催化剂设计本质是从结构设计到改性设计的过程。首先综述了目前TiO_2基体结构的形态和制备方法,完整阐述了TiO_2纳米管的优势和阳极氧化过程,进而综述了TiO_2纳米管的改... 国内外关于TiO_2基光催化剂的设计有着广泛的研究,应用驱动式的光催化剂设计本质是从结构设计到改性设计的过程。首先综述了目前TiO_2基体结构的形态和制备方法,完整阐述了TiO_2纳米管的优势和阳极氧化过程,进而综述了TiO_2纳米管的改性方式,特别说明了表面等离子体光催化技术的原理和应用潜力,介绍了大气污染防治中挥发性有机化合物(VOCs)降解对TiO_2基光催化剂的需求和应用案例,最后指出表面等离子体TiO_2纳米管在大气污染防治过程中作为技术革新点的可能性和工业应用前景。 展开更多
关键词 TiO2基光催化剂 TIO2纳米管 表面等离子体光催化 挥发性有机物(VOCs)
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真空镀膜法制备纳米银颗粒膜局域表面等离激元共振特性的研究 被引量：2
6
作者 吴庆猛 张康 +4 位作者 张冰 褚向前 李欢欢 万磊 方应翠 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期211-218,共8页
本文研究用真空蒸发和真空溅射镀膜方法制备的纳米银颗粒膜的局域表面等离激元特性,并根据不同方法制备的纳米银颗粒局域表面等离激元特性的差异,研究其增强分子对可见光的吸收,增强拉曼散射和增强光催化的作用。本研究将真空镀膜应用... 本文研究用真空蒸发和真空溅射镀膜方法制备的纳米银颗粒膜的局域表面等离激元特性,并根据不同方法制备的纳米银颗粒局域表面等离激元特性的差异,研究其增强分子对可见光的吸收,增强拉曼散射和增强光催化的作用。本研究将真空镀膜应用到纳米技术和表面等离激元领域,拓展了真空镀膜的应用范围,同时为纳米颗粒的制备及其局域表面等离激元特性的研究提供了一种独特的方法。 展开更多
关键词 真空镀膜 表面等离激元 表面增强拉曼散射 等离激元增强光吸收 等离激元增强光催化
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