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摘 要

半导体光催化能有效降解污染物，最早被用做降解污染物的半导体是廉价、无毒、化学稳定性好,紫外光照下催化活性高的TiO₂。，其原理是通过光的照射，半导体价带电子跃迁导带，空穴保留在价带，从而产生电子和空穴。价带空穴具有强氧化性可以通过直接氧化附着的污染物而降解污染物；导带电子具有强还原性可以通过形成OH.降解有机物。

但是TiO₂的禁带宽度太宽，只能吸收太阳光中比例较少的紫外线光线，而不能吸收占据大部分的可见光。此外，另外一个光催化效率不高的重要原因为电子空穴的分离效率较低.Ag纳米颗粒的表面等离子共振效应产生的强极化电场，使空穴和电子有效的分离,可有效增强电子空穴的分离效率。 且Ag的等离子共振吸收峰位于可见光范围.可以增强对可见光的吸收,增强太阳光的利用率.利用这一特性可以将银纳米颗粒附着在TiO₂的催化剂上，使可见光被利用。

关键词：光催化、二氧化钛、等离子共振、Ag担载

Effect of Au/Ag nanoparticles' Surface Plasmon Resonance on the semiconductor light degradation

ABSTRACT

Semiconductor photocatalyst can effectively to degrade pollutants. The earliest use to degrade contaminants on semiconductors is TiO₂,which is inexpensive, non-toxic, good chemical stability. Semiconductor valence band 's electronic transitions in the conduction band under the light irradiation, hole reserved in the valence band, thus generated electrons and holes. The holes in the valence band has strong oxidation can direct oxidize pollutants; electrons in the conduction band has strong reduction can be formed to Oh to degrade organics.

But the band gap of TiO₂ is too wide to absorb the ultraviolet ray, and can not absorb the visible light. The main reasons for the photocatalytic efficiency is the low effective of Separation. But the surface plasma resonance can effective strength the Isolated Electric field. Ag nanoparticles can effectively enhance the separation efficiency of electron hole and the absorption of visible light ,because Ag resonance absorption peaks is in the visible light range. Using this characteristic ,we can attach silver nanoparticles to the TiO₂ catalyst, use the polarization field produced by silver nanoparticles, the hole and electron effective separation, to improve the efficiency of light degradation.

Keywords: photocatalysis, titanium dioxide, plasma resonance, Ag load

目录

摘要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

目录 Ⅲ

第一章.绪论 1

1.1引言 1

1.2光催化降解的原理 2

1.3光催化降解的进展 3

1.4等离子共振在光催化领域应用的原理 5

1.5本论文研究内容 及意义 7

第二章. TiO₂半导体光催化剂的制备及催化效果的表征 9

2.1样品制备所需试剂与药品 9

2.2样品制备 9

2.2.1 TiO₂制备 9

2.2.2 Ag颗粒担载 9

2.2.3 MO降解实验 10

2.3基本物性表征 10

2.3.1 粉末X射线衍射（X-ray Diffraction, XRD） 10

2.3.2 紫外-可见吸收光谱（UV-Vis Absorption Spectrum） 11

2.4 HF量对TiO₂光降解MO性能的影响 12

第三章．Ag担载对TiO₂半导体光催化剂催化效果的影响 13

3.1引言 13

3.2 物理特性表征 13

3.3.2 XRD 13

3.3.2紫外可见吸收光谱（UV-Vis） 14

3.3 性能评价及分析 16

3.3.1 Ag担载量对降解效果的影响 16

3.3.2滴加浓度对降解效果的影响 17

3.3.3 等离子共振机制的分析 2

3.4结论 20

参考文献 22

致谢 24

1. 绪论

1.1引言

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