下载文档原格式
2016年第35卷第1期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·131·化工进展基于表面等离子体共振效应的Ag(Au)/半导体纳米复合光催化剂的研究进展邵先坤，郝勇敢，刘同宣，胡路阳，王媛媛，李本侠（安徽理工大学材料科学与工程学院，安徽淮南 232001）摘要：由具有表面等离子体共振（surface plasmon resonance，SPR）效应的贵金属（Ag、Au等）纳米粒子和半导体纳米结构组成的纳米复合光催化剂具有优异的可见光光催化活性，成为新型光催化材料的研究热点之一。
本文综述了Ag(Au)/半导体纳米复合光催化剂的制备方法、基本性质以及光催化应用方面的一些重要研究进展；重点介绍了Ag(Au)等纳米粒子的表面等离子共振增强可见光催化活性的机理，以及Ag(Au)纳米粒子与不同类型半导体复合的光催化剂的光催化性能，其中所涉及的半导体包括金属氧化物、硫化物和其他一些半导体；本领域未来几年的研究热点将集中于新型高效的Ag(Au)/半导体纳米复合光催化剂的微结构调控及其用于可见光驱动有机反应的机理研究。
本文为基于SPR效应构建Ag(Au)/半导体纳米复合光催化剂的研究提供了有力的参考依据，并且指出Ag(Au)/半导体纳米复合光催化剂的研究是发展可见光高效光催化剂的重要方向。
关键词：贵金属；表面等离子体共振；可见光响应；催化剂；降解；制氢中图分类号：O 649.2 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）01–0131–07DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.01.017Research progress of Ag(Au)/semiconductor nanohybrid photocatalystsbased on surface plasmon resonanceSHAO Xiankun，HAO Yonggan，LIU Tongxuan，HU Luyang，WANG Yuanyuan，LI Benxia （School of Materials Science and Engineering，Anhui University of Science and Technology，Huainan 232001，Anhui，China）Abstract：Nanohybrid photocatalysts composed of noble metal nanoparticles (Ag，Au，etc.) with surface plasmon resonance (SPR) effect and semiconductor nanostructures have become one of the research hotspots in the field of advanced photocatalysis because of their excellent photocatalytic activity under visible light irradiation. This review summarized some significant research progress about the basic properties，preparation methods and the photocatalytic applications of the plasmonic Ag(Au)/semiconductor nanohybrid photocatalysts. We emphatically introduced the mechanism for the enhanced effect of Ag(Au) nanoparticles with SPR on visible light response photocatalytic activity，as well as the photocatalytic performance of the nanohybrid photocatalysts composed of Ag(Au) nanoparticles and different types of semiconductors，including metal oxides，metal chalcogenides and other semiconductors. The research in this field will focus during the next few years on the microstructure modulation of the novel high-efficiency Ag(Au)/semiconductor nanohybrid photocatalysts and their photocatalytic mechanisms in visible-light-driven organic reactions. This收稿日期：2015-04-21；修改稿日期：2015-06-18。
第13卷 第2期强激光与粒子束V o l.13,N o.2 2001年3月H IGH POW ER LA SER AND PA R T I CL E B EAM S M ar.,2001 文章编号:1001-4322(2001)02-0186-05Au激光等离子体0.3～0.4nmX射线发射谱模拟Ξ张继彦1,2, 杨国洪1, 张保汉1, 杨向东2,周裕清1, 雷安乐1, 刘宏杰1, 李 军1, 杨家敏1, 丁耀南1(1.中国工程物理研究院高温高密度等离子体物理国家重点实验室四川绵阳621900;2.四川大学原子与分子物理研究所,四川成都610064) 摘 要: 应用自旋2轨道劈裂不可分辨跃迁组理论对高离化A u元素激光等离子体0.3～0.4nm范围的X射线发射谱进行了分析。
采用单温局域热动平衡近似,对实验谱进行理论模拟,并根据不可分辨跃迁组强度比得到等离子体的电子温度。
关键词: A u激光等离子体;不可分辨跃迁组;光谱模拟;自旋2轨道劈裂 中图分类号:O536;O562.3 文献标识码:A 由于在惯性约束聚变实验中的等离子体诊断以及X射线激光领域可能存在的良好应用前景,高离化高Z元素X射线发射谱引起了人们的兴趣[1～4]。
在最初的一些研究中,由于对重元素复杂光谱的产生机制缺乏认识,以及没有适当的理论模型,在光谱辨识方面曾发生过一些严重错误。
例如,K iyokaw a 等人曾将高离化A u等离子体在3.0～4.0keV范围的发射谱误认为属于从A u26+到A u32+离子的内壳层多重空穴态跃迁。
这一错误直到后来不可分辨跃迁组理论成功应用于重元素高荷电离子发射谱的分析之后才得到纠正。
多年来,人们在重元素高荷电离子发射谱中往往发现这样一些特征,即在光谱中除少数几条共振跃迁线能分辨外,大多表现为不可分辨的连续或半连续带状结构。
为了对这种带谱结构进行解释,C.B auche2A rnou lt等人首先提出了不可分辨跃迁组(U TA)理论[5,6]。
第15卷 第2期强激光与粒子束Vol.15,No.2 2003年2月HIGH POWER LASER AND PAR TICL E B EAMS Feb.,2003 文章编号:100124322(2003)022*******Au等离子体M带5f23d跃迁的电子离子碰撞激发速率系数Ξ易有根1,2, 郑志坚1, 颜 君3, 李 萍3, 方泉玉3, 邱玉波3(1.中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川绵阳621900;2.湘潭师范学院物理系,湖南湘潭411201);3.北京应用物理与计算数学研究所,北京100088) 摘 要: 电子离子碰撞激发速率系数在超组态碰撞辐射模型中真实模拟非局域热动力学平衡Au激光等离子体M带谱5f23d跃迁中各种复杂电荷态离子的电离态特性(譬如离子的平均电离度,相对丰度和能级布居数)是必不可少的。
基于准相对论多组态Hartree2Fock方法和扭曲波玻恩交换近似,采用自编的扭曲波程序ACDW(9)和Fit(9),从头计算了Au等离子体M带5f23d电子离子碰撞激发速率系数。
结果表明:在“神光II”实验装置诊断的电子温度约2keV,电子密度约6×1021cm-3范围内,这些电子离子碰撞激发参数有利于采用超组态碰撞辐射模型模拟Au的激光等离子体M带5f～3d细致谱的平均电离度和电荷态分布。
关键词: 电子离子碰撞激发;Au等离子体;速率系数 中图分类号:O561.5 文献标识码:A 强激光辐照高原子序数材料(如Au)可实现高吸收率(约90%)和高X光转换效率(约70%)。
因此,Au的X光辐射特性在惯性约束聚变及其应用研究中倍受关注。
特别是高功率激光加热Au产生的高Z等离子体的辐射光谱呈非平衡特性,带谱结构偏离Planck谱,为研究带来了新的热点[1～3]。
最近两年来,美国Livermore 实验室G lenzer等在惯性约束聚变Au腔靶研究中[4,5],用强激光打靶(功率密度为2×1014W/cm2),利用Au激光等离子体M带中5f-3d跃迁发射谱和超组态碰撞辐射模型[6,7]获得了非局域Au等离子体的平均电荷态分布,离子丰度及离子内各能级的布居数。
第26卷第3期应用激光Vo l.26,N o.3 2006年6月APPLIED LASER June2006*激光诱导Al等离子体中电子密度的实验研究*张正荣袁萍苏茂根薛思敏(西北师范大学物理与电子工程学院,兰州730070;兰州师范高等专科学校物理系,730070;中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,兰州730070)提要用N d:YA G脉冲激光器产生的1.06L m激光,在低压环境下烧蚀金属Al靶获得等离子体,并观测其空间分辨发射光谱;利用AlⅠ的两条发射谱线的Star k展宽计算了Al等离子体电子密度,研究了电子密度随空间的演化规律。
结果发现:在靶面附近电子密度达到最大值,随着离靶面距离的增加,电子密度逐渐减小,从微观物理机制的分析推断:激光诱导等离子体的复合辐射是电子密度减少的主要原因。
另外,还探讨了激光能量的变化对等离子体电子密度的影响。
关键词激光等离子体电子密度发射光谱脉冲能量Experimental Investigation on the Electron Density of Laser Induced Al PlasmasZhang Zheng ro ng,Y uan P ing,Su M ao gen,X ue Simin(College of P hy s.&Electro.Eng ineer ing,N or thwest N or mal Univ er sity;P hy s ics dep t.of L anz hou T eachers Col lege, Co ld and A r id Regions Envir onmental&E ngineer.Resear ch I ns titute,Chinese A cademy o f Sciences,L anz hou730070) Abstract By using1.06L m pulse laser pr oduced by Nd:Y AG laser ablatio n,the space r esolv ed emission spectra wer e go tten at low air pr essure.T he electro n density o f N d:Y A G laser induced A l plasma w er e calculat ed by the measured Sta rk br oadening.T he dependence o f electro n density on the space wer e studied.it reaches its highest value near the targ et sur face, and reduces w ith the distance incr easing fro m ta rget surface.Recombinatio n r adiation is consider ed to be the primary r easo n o f electro n density r educing,and in a certain extent t he experiment result is t o be ex plained by it.T he effects of laser pulse ener gy on the elect ron density wer e also studied in this paper.Key words laser plasma electro n density emissio n spect ra pulse energ y电子密度是反映等离子体特性的基本参数之一,在等离子体诊断和应用中都起着至为重要的作用,例如许多动力学反应速率都直接或间接的依赖于这个参量。
等离子体au纳米团簇等离子体Au纳米团簇是由金属金（Au）原子组成的纳米尺寸团簇。
它们是一种特殊的材料，具有独特的物理和化学性质。
本文将介绍等离子体Au纳米团簇的制备方法、结构特点以及其在科学研究和应用领域中的重要性。
让我们了解一下等离子体的概念。
等离子体是由电离的气体或物质组成的第四态物质，具有高温、高电导率和高能量的特性。
当金属金（Au）纳米团簇暴露在高温等离子体环境中时，金原子会聚集在一起形成团簇结构。
这些团簇通常由数十到数百个金原子组成，直径在1至10纳米范围内。
制备等离子体Au纳米团簇的方法有很多种，其中最常用的是溶剂热法和溶液还原法。
溶剂热法是将金盐加入到有机溶剂中，在高温下加热反应，通过调节反应条件可以控制团簇的大小和形状。
溶液还原法则是将金盐还原剂加入到水溶液中，通过控制反应条件，如温度、浓度和pH值等，可以获得不同尺寸和形态的团簇。
这些制备方法不仅简单易行，而且具有较高的产率和可控性。
等离子体Au纳米团簇具有许多独特的结构特点。
首先，它们具有高度表面活性，因为金原子在纳米尺度下具有高度不饱和的表面。
这使得团簇可以在催化、传感和生物学等领域中发挥重要作用。
其次，团簇的光学性质也具有特殊性。
由于金原子的表面等离子共振效应，等离子体Au纳米团簇在可见光范围内表现出强烈的吸收和散射特性。
这使得它们在光学传感、光催化和光热疗法等领域中具有广泛的应用前景。
等离子体Au纳米团簇在科学研究和应用领域中具有重要意义。
由于其特殊的物理和化学性质，它们被广泛应用于催化、光学传感、生物医学和能源转换等领域。
例如，在催化领域，等离子体Au纳米团簇可以作为高效的催化剂用于有机合成和环境保护。
在生物医学领域，它们可以用于肿瘤治疗、药物传输和生物成像等应用。
此外，等离子体Au纳米团簇还可以用于光催化水分解产氢、太阳能电池和传感器等能源转换领域。
等离子体Au纳米团簇作为一种特殊的纳米材料，具有独特的结构和性质。
