余长林
,
白羽
,
何洪波
,
范文宏
,
朱丽华
,
周晚琴
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)61009-9
PbWO4是一类重要的半导体,广泛运用于高能物理领域无机闪烁晶体.它具有许多独特的物理性能,如衰减时间短(10 ns)、能量密度高(8.28 cm3)、低光产率(300 photons/MeV)、短辐射长度(0.9 cm)和高抗辐照损伤等. PbWO4纳米晶体的激子荧光、热荧光和其它光学性能主要取决PbWO4晶体的形貌和微观结构.目前已经合成了不同结构的PbWO4纳米/微米晶体,如四角双锥微米晶、微米球、纳米棒、纳米纺垂体等.近年来, PbWO4的光催化性能也引起人们的重视.研究发现, PbWO4晶体的光催化性能和其形貌、微观结构密切相关.如在不同形貌的十四面体、三维多尺度微米球和纳米颗粒中, PbWO4微米球表现了极高的光催化活性.此外, PbWO4微米球由于密度大,非常容易分离,从而有利于其回收利用,在循环使用时具有很高的稳定性.因此,合成具有特殊形貌的PbWO4纳米/微米晶体具有重要的理论和现实意义.此外,合成贵金属/半导体复合纳米结构是提高光催化性能的另一有效策略.在贵金属/半导体复合纳米结构中,光生电子(e–)和(h+)的复合可以在很大程度上得到抑制,因为光生e–可以快速地迁移至贵金属颗粒中心,从而加速e–和h+的分离.本文利用水热结合焙烧法首先合成了长度大于1μm的棒状PbWO4微米晶.然后利用光化学沉积法,在PbWO4微米晶表面沉积不同含量(0.5 wt%,1 wt%,和2 wt%)的Pt纳米粒子.利用X射线衍射(XRD)、N2物理吸附、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、光电子能谱(XPS)、光致发光谱(PL)和紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)等手段对所制PbWO4和Pt/PbWO4进行了表征.表征结果表明,合成的PbWO4和Pt/PbWO4的比表面积很小(1.5–1.9 m2/g),沉积的Pt纳米粒子为金属态. UV-Vis DRS测试表明,沉积的Pt纳米粒子在光照下可以产生表面等离子共振,促进可见光的吸收.另外, PL的结果则证实Pt纳米粒子的存在还可抑制PbWO4晶体在光照下产生的光生e–和h+的分离.而XRD和高分辨TEM分析表明PbWO4微米棒的晶体生长方向为(–102)晶体方向.电子选区衍射表明,棒状PbWO4微米晶具有极高的结晶度.以氙灯为光源进行了光催化降解染料酸性橙II的光催化性能测试.结果表明,当沉积1–2 wt%Pt纳米粒子时,可使光催化活性提高2倍左右.另外, Pt/PbWO4微米棒的密度较大,非常容易进行离心分离催化剂及其循环使用.在第一次使用时酸性橙II的降解率为93%,而在第四次使用时酸性橙II的降解率仍维持在88%,表现出很好的光催化稳定性. Pt/PbWO4具有很高的光催化活性的原因,一方面是由于其具有很高的结晶度和独特的棒状结构,另一方面是由于沉积的Pt纳米粒子在光照下可以产生表面等离子共振,促进了可见光的吸收和光生e–与h+的分离.
关键词:
棒状
,
钨酸铅微米晶
,
铂纳米粒子
,
光催化活性
,
光催化稳定性
,
表面等离子体
,
电子-空穴分离
李绍娟
,
甘胜
,
沐浩然
,
徐庆阳
,
乔虹
,
李鹏飞
,
薛运周
,
鲍桥梁
新型炭材料
doi:10.3969/j.issn.1007-8827.2014.05.001
自2004年被发现以来，石墨烯因其卓越的光学和电学性能及其与硅基半导体工艺的兼容性，备受学术界和工业界的广泛关注。作为一种独特的二维原子晶体薄膜材料，石墨烯有着优异的机械性能、超高的热导率和载流子迁移率、超宽带的光学响应谱及极强的非线性光学特性，使其在新型光学和光电器件领域具有得天独厚的优势。一系列基于石墨烯的新型光电器件先后被研制出，已显示出优异的性能和良好的应用前景。此外，近期石墨烯表面等离子体激元的发现及太赫兹器件的研究进一步促进了石墨烯基光电器件的蓬勃发展。综述重点总结近年来石墨烯在超快脉冲激光器、光调制器、光探测器以及表面等离子体领域的应用研究进展，并进一步分析目前所面临的主要问题、挑战及其发展趋势。
关键词:
石墨烯
,
脉冲激光器
,
光调制器
,
光探测器
,
表面等离子体
,
太赫兹
阎杰
,
王沛
,
鲁拥华
,
郑荣升
,
谢志国
,
陈俊学
,
苑光辉
,
明海
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2009.01.001
表面等离子体(Surface plasmons,SPs)是近年来国际上研究的一个热点. SPs具有空间局域性,局域场增强等特点,可以用来增强发光二极管(Light-emitting diode,LED)的发光效率.利用表面等离子体场局域性质,在共振时SPs有很高的态密度,这能够影响发光中心的辐射速率,提高发光中心的内量子效率;并且可以制作合适的结构,控制光的出射方向,提高发光二极管的提取效率.近年很多研究小组研究了SPs增强发光效率的物理机理,并得到一些很好的结果,本文对现阶段的研究进展进行综述.
关键词:
光电子学
,
增强发光
,
表面等离子体
,
发光二极管
陈金彬
,
鲁拥华
,
陶俊
,
易明芳
,
王沛
,
明海
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2012.02.020
通过远场聚焦光斑激发银纳米线表面等离子体激元(Surface plasmon polariton,SPP),并搭建银纳米线路由传输结构改变SPP的传输距离,研究了SPP的传输损耗特性.实验上测量了置于玻璃衬底表面的银纳米线在不同激发波长时SPP的传输损耗系数,发现SPP的传输损耗具有波长依赖性: 632.8 nm激光激发时,传输损耗系数为0.115 μm-1,780 nm激光激发时,传输损耗系数为0.0923 μm-1,即传输损耗系数在长波激发时小,而在短波激发时大.测量结果对基于银纳米线波导的集成微纳光学系统设计有很好的指导作用.
关键词:
光电子学
,
银纳米线
,
表面等离子体
,
传输损耗
潘旭
,
李民权
,
汪善栋
,
周永光
,
沈纯纯
,
李玄玄
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2017.03.010
通过在双层金属开圆孔阵列并嵌入对称开口谐振环结构,设计了一种新型金属-介质-金属透射增强结构.用电磁仿真软件对该结构的透射特性进行模拟,研究了单元结构的几何参数对透射峰的影响.结果表明:增加开口谐振环可以有效增加透射峰数量,实现了0.2～1.1 THz内的多频超强透射.根据透射峰处金属表面的场分布,透射峰与磁谐振、局域型表面等离子体、传播型表面等离子体、法布里-珀罗谐振及他们之间的杂化耦合有关.结果对深入研究超强透射特性及透射机理具有一定的指导意义,也为太赫兹微波器件设计和性能分析提供了重要参考.
关键词:
薄膜光学
,
透射增强
,
太赫兹波
,
磁谐振
,
表面等离子体
,
法布里-珀罗谐振
成帆
,
马运柱
,
刘文胜
,
王依锴
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.07.005
介绍了表面等离激元共振增强效应及其在可见光响应光催化材料中的应用;综述了Ag@AgX新型纳米光催化材料相关的若干制备方法:沉积-沉淀法,光致还原法,离子交换法,原位氧化法,水热、溶剂热法等,并介绍它们的主要特点及对纳米Ag@AgX光催化材料的形貌结构及性能的影响;举例介绍了Ag@AgX纳米光催化剂的光吸收、光生载流子迁移、氧化还原反应的模型;最后,展望了Ag@AgX新型纳米光催化材料的制备技术的发展方向.
关键词:
Ag@AgX光
,
催化材料
,
表面等离子体
