苏州大学材料与化学化工学部, 江苏 苏州 215123
载流子在等离激元金属纳米粒子上的快速复合, 导致传统的光电催化剂效率显著降低, 通过金属和半导体的复合可实现热电子和空穴的分离以提升光电催化效率。 采用Ag纳米粒子与半导体TiO2纳米粒子复合提高其光电催化活性, 并探索了催化活性提升的机理, 研究了TiO2-Ag纳米复合材料之间空间电荷区能带弯曲以及内置电场的作用, 为设计高性能SPR光电催化剂提供理论和实验依据。 以对氨基苯硫酚(PATP)及对硝基苯硫酚(PNTP)的光电催化偶联反应为探针, 研究了TiO2-Ag纳米复合材料的催化性能。 结果表明TiO2的引入提高了Ag的SPR催化活性, 其主要原因是TiO2的引入可提高TiO2-Ag间电子和空穴的分离效率。
表面增强拉曼光谱 电荷转移 肖特基势垒 表面等离激元共振催化 Surface enhanced Raman spectroscopy TiO2-Ag TiO2-Ag nanocomposites Charge transfer Schottky barrier SPR catalysis 光谱学与光谱分析
2023, 43(4): 1112
1 东北石油大学电子科学学院,黑龙江 大庆 163318
2 东北石油大学黑龙江省高校校企共建测试计量技术与仪器仪表研发中心,黑龙江 大庆 163318
3 大庆师范学院机电工程学院,黑龙江 大庆 163712
设计了一种双对称性破缺Au-TiO2-Ag三层纳米杯结构,采用有限元方法分析了其局域表面等离子体共振(Localized Surface Plasmon Resonance, LSPR)特性,并采用等离激元杂化理论对LSPR现象进行理论分析。分别仿真了入射光偏振态、核壳结构参数和外界介质折射率对Au-TiO2-Ag三层纳米杯消光光谱的影响。研究结果表明,当入射光偏振方向垂直于对称轴方向时,可将反对称横向耦合模式ω-⊥〉1的共振峰波长调谐至近红外区域1100 nm附近,同时该模式共振波长随外界介质折射率的增大产生红移,这一特性可在生物传感领域得到广泛的应用。
LSPR特性 Au-TiO2-Ag三层纳米杯 对称性破缺 等离激元杂化 LSPR properties Au-TiO2-Ag multilayer nanocups symmetry-breaking plasmon hybridization
