貴金屬納米顆粒對TiO2光吸收和催化性能影響的數(shù)值研究.pdf

1、由于社會和經(jīng)濟的發(fā)展，人們越來越關(guān)注太陽能利用的問題。其中，利用貴金屬納米材料獨特的局域表面等離子體共振效應(yīng)提高半導(dǎo)體材料的光吸收和光催化效率已經(jīng)成為一個研究熱點。在本文中，我們基于時域有限差分法搭建了較為完善的金納米或銀納米顆粒與半導(dǎo)體催化劑的復(fù)合模擬模型，用以計算貴金屬納米顆粒形狀、尺寸、介電常數(shù)、周期和間隔距離等參數(shù)對復(fù)合材料催化性能的影響，為半導(dǎo)體材料效率的計算提供依據(jù)。
　　在貴金屬納米顆粒與二氧化鈦薄膜的復(fù)合結(jié)構(gòu)中，合

2、理設(shè)置各項幾何參數(shù)，能夠極大地提高太陽能的利用效率。我們在計算中發(fā)現(xiàn)，Ag納米顆?？梢栽谝欢ǔ潭壬咸岣叨趸伇∧さ墓馕招?，但是Au納米顆粒會使其周圍二氧化鈦薄膜的吸收效率降低。復(fù)合統(tǒng)中，采用間隔距離D為6nm-8nm，周期P為360nm，且邊長L為120nm的立方型Ag納米顆粒所修飾的二氧化鈦催化劑的催化效率最高。
　　為了進一步對Ag/TiO2的復(fù)合結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，提高復(fù)合材料的催化效率，我們將表面內(nèi)凹的Ag納米顆粒代替立方