在有機(jī)污染物的降解技術(shù)中,光催化技術(shù)是一種高效、綠色環(huán)保的技術(shù)。而TiO2因其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、廉價(jià)、無毒且對有機(jī)物礦化具有良好的作用,因此應(yīng)用在環(huán)境治理方面有重要意義。表面等離激元(Surface Plasmon,SP)強(qiáng)烈的依賴于金屬納米結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸等,因此研究金屬納米結(jié)構(gòu)上的光學(xué)性質(zhì)具有重要意義。本文利用時(shí)域有限差分法設(shè)計(jì)多組模型并測試分析了基于多孔氧化鋁模板與銀納米顆粒復(fù)合體系模型的光吸收情況。采用熱蒸發(fā)法與浸泡法制備AAO/Ag NPs/TiO2復(fù)合材料并表征,對染料羅丹明B(RhB)作為吸光度測試底物進(jìn)行降解研究。本文的研究工作及取得的結(jié)果如下:(1)利用金屬納米顆粒等離激元共振模式雜化原理設(shè)計(jì)了AAO/Ag NPs復(fù)合體系模型,基于時(shí)域有限差分算法研究了復(fù)合體系模型在400-2500nm波段的光吸收率。AAO/Ag NPs復(fù)合體系在可見波段和近紅外波段的平均光吸收率為96.5%,其中最高光吸收率可達(dá)99.4%且光吸收率隨著波長增加而降低。當(dāng)沉積Ag NPs尺寸越小、尺寸大小變化范圍越大、形狀越接近橢球體、環(huán)數(shù)越多、沉積密度較低時(shí),AAO/Ag NPs復(fù)合體系光吸收效率越高...

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 二氧化鈦
        1.2.1 結(jié)構(gòu)性質(zhì)及對光的要求
        1.2.2 光催化機(jī)理
    1.3 貴金屬納米材料
        1.3.1 金屬納米材料表面等離激元
        1.3.2 表面等離激元概念及其機(jī)理
        1.3.3 金屬納米粒子的LSPR特性分析
    1.4 金屬納米材料與二氧化鈦結(jié)合
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
    1.6 本章小結(jié)
第二章 光吸收特性理論計(jì)算
    2.1 等離子體效應(yīng)超吸收特性研究現(xiàn)狀
    2.2 電磁波時(shí)域有限差分法基本原理
        2.2.1 兩個(gè)旋度方程
        2.2.2 中心差分近似法
        2.2.3 Yee元胞基本思想
        2.2.4 邊界條件
        2.2.5 材料的色散模型
        2.2.6 MIM波導(dǎo)傳播模式討論
    2.3 FDTD算法驗(yàn)證
    2.4 實(shí)驗(yàn)方法
        2.4.1 復(fù)合體系制備方法及裝置
        2.4.2 測試及分析方法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 AAO/Ag NPs光學(xué)及催化特性研究
    3.1 基于AAO/Ag NPs光吸收特性理論計(jì)算及制備
        3.1.1 比較不同顆粒尺寸的AgNPs對體系光吸收特性影響
        3.1.2 比較不同尺寸大小變化范圍的AgNPs對體系光吸收特性影響
        3.1.3 比較不同形狀的AgNPs對體系光吸收特性影響
        3.1.4 比較不同環(huán)數(shù)的AgNPs對體系光吸收特性影響
        3.1.5 比較不同疏密度的AgNPs對體系光吸收特性影響
        3.1.6 樣品制備及分析
    3.2 降解性能研究
        3.2.1 制備AAO/Ag NPs/TiO₂樣品
        3.2.2 降解步驟及設(shè)計(jì)
        3.2.3 降解性能研究
        3.2.4 降解機(jī)理分析
        3.2.5 結(jié)論
    3.3 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3889130