Au反点阵列孔径对Au/TiO2复合薄膜光催化性能的影响

金属学报, 2014, 50(10): 1163-1169. doi: 10.11900/0412.1961.2014.00163

Au反点阵列孔径对Au/TiO2复合薄膜光催化性能的影响

祁洪飞 ^1, , 刘大博 ^2, , 滕乐金 ^3, , 王天民 ^4, , 罗飞 ^5, , 田野 ^6,

1.中航工业北京航空材料研究院钢与稀贵金属研究所,北京100095

2.中航工业北京航空材料研究院钢与稀贵金属研究所,北京100095

3.中航工业北京航空材料研究院钢与稀贵金属研究所,北京100095

4.北京航空航天大学凝聚态物理与材料物理研究中心,北京100191

5.中航工业北京航空材料研究院钢与稀贵金属研究所,北京100095

6.中航工业北京航空材料研究院钢与稀贵金属研究所,北京100095

基金项目: 中航工业北京航空材料研究院创新基金资助项目KF53090315 Supported by Innovation Foundation of Beijing Institute of Aeronautical Materials (No.KF53090315)

关键词： Au反点阵列 , TiO2 , 孔径 , 光催化性能

EFFECT OF PORE SIZES OF Au ANTIDOT ARRAYS ON PHOTOCATALYSIS PERFORMANCE OF Au/TiO2 COMPOSITE FILMS

Keywords： Au antidot array , TiO2 , pore size , photocatalysis performance

通过对胶体晶体模板的反向复制,制备了反点阵列孔径各异的Au/TiO2复合薄膜.采用SEM,AFM,XRD,UV-Vis和四探针测试仪等手段对复合薄膜的结构和光催化性能进行了表征.通过对胶体晶体模板和反点阵列几何模型的计算,讨论了Au反点阵列在TiO2薄膜表面的覆盖面积与模板中微球粒径的关系.结果表明:反点阵列孔径对复合薄膜的光催化性能有显著影响.孔径增大,使反点阵列的导电性能提高,载流子的输运效率增强,促使光催化性能的提高;同时,孔径增大又造成光生电子向反点阵列迁徙过程中的复合几率加大,反而使光催化性能降低.2种作用共同导致了Au/TiO2复合薄膜的光催化性能随Au反点阵列孔径的增大出现先提高后降低的变化规律,并在孔径为3.3 μm时达到最高.

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