在有機污染物的降解技術中,光催化技術是一種高效、綠色環(huán)保的技術。而TiO2因其化學性質穩(wěn)定、廉價、無毒且對有機物礦化具有良好的作用,因此應用在環(huán)境治理方面有重要意義。表面等離激元(Surface Plasmon,SP)強烈的依賴于金屬納米結構的形狀、尺寸等,因此研究金屬納米結構上的光學性質具有重要意義。本文利用時域有限差分法設計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復合材料并表征,對染料羅丹明B(RhB)作為吸光度測試底物進行降解研究。本文的研究工作及取得的結果如下:(1)利用金屬納米顆粒等離激元共振模式雜化原理設計了AAO/Ag NPs復合體系模型,基于時域有限差分算法研究了復合體系模型在400-2500nm波段的光吸收率。AAO/Ag NPs復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99.4%且光吸收率隨著波長增加而降低。當沉積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,AAO/Ag NPs復合體系光吸收效率越高...

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：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 結構性質及對光的要求
        1.2.2 光催化機理
    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合
    1.5 本文主要研究內容
    1.6 本章小結
第二章 光吸收特性理論計算
    2.1 等離子體效應超吸收特性研究現(xiàn)狀
    2.2 電磁波時域有限差分法基本原理
        2.2.1 兩個旋度方程
        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波導傳播模式討論
    2.3 FDTD算法驗證
    2.4 實驗方法
        2.4.1 復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
第三章 AAO/Ag NPs光學及催化特性研究
    3.1 基于AAO/Ag NPs光吸收特性理論計算及制備
        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 降解步驟及設計
        3.2.3 降解性能研究
        3.2.4 降解機理分析
        3.2.5 結論
    3.3 本章小結
總結與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文
致謝



本文編號：3889130