Ag纳米颗粒对Si纳米线阵列光催化性能影响

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1、第28卷第5期石油化工高等学校学报VO1．28NO．52015年10月JOURNAIOFPETR()CHEMICAIUNIVERSITIESOct．2O15文章编号：1006396X(20l5)05—003卜O5Ag纳米颗粒对Si纳米线阵列光催化性能影响任贝，刘红缨，薛志爽(1．中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院，北京100083；2．辽宁石油化工大学化学化工与环境学部，辽宁抚顺113001)摘要：采用原位还原一金属辅助化学刻蚀法制备表面修饰Ag纳米颗粒的si纳米线阵列，采用SEM、EM、UV-Vis和电化学工作站等手段进行表征，通过光电化学池研究

2、光催化分解水／甲醇溶液(体积比1：1)实验，分析修饰不同浓度的Ag纳米颗粒的等离子体效应对si纳米线阵列光催化分解水效率的影响。结果表明，随着Ag纳米颗粒浓度的增加，Ag纳米颗粒／si纳米线阵列复合结构的开路电压迅速减小，短路电流先增大后减小，而当Ag纳米颗粒以较小的浓度均匀分布于Si纳米线上时，可得到最高的效率。揭示了Ag纳米颗粒的浓度对Si纳米线阵列光催化性能的影响规律。关键词：Si纳米线阵列；Ag纳米颗粒；等离子体效应；光催化剂中图分类号：U214．7文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1006—396X．20l5．05．007T

3、heInfluencesofAgNan0partic1esonthePhotocata1yticPerformanceofSiliconNanowiresArrayRenBei，LiuHongying，XueZhishuang(1．SchoolofChemistryandEnvironment，ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing)，Beijing100083，China：2．DivisionofChemistry，ChemicalEngineeringandEnvironment，LiaoningS

4、hihuaUniversity，FRshunLiaoning113001，China)Abstract：DecoratingSiliconnanowiresarray(SiNWsarray)withplasmonicAgnanoparticles(AgNPs)isanovelstrategytofabricatehighefficientvisible—lightphotocatalysts．IntroducingAgNPsinSiNWsarraycanenhanceitslightabsorptionwhileitalsocancausemorein

5、terracialrecombinationsites．So，itisimportanttOstudytheeffectofAgNPsonSiNWsforsunlight-drivensolarwatersplitting．Inthisreport，differentconcentrationsofAgnanoparticles(AgNPs)wereusedtOdecorateSiNWsarrayandfabricatephotocatalysts．TheresultsrevealthatwiththeincreaseofAgNPsconcentrat

6、ion，theopencircuitvoltagedecreasesrapidlywhiletheshortcircuitcurrentfirstincreasesandthendecreases．WhenAgNPsevenlydistributedintheSiNWswithsmallerconcentration，thehighestefficiencycanbeobtained．Briefly。theinfluenceofAgNPsconcentrationtOSiNWs"photocatalyticabilityisrevealedinthis

7、paper．Keywords：Siliconnanowiresarray；Agnanoparticles；Plasmoneffect；Photocatalyst随着能源危机、环境破坏的影响日趋明显，发展这类半导体的价带(VB)一般由O的2p轨道组成，新型清洁能源成为日益重要的课题。太阳能取之不其导带(CB)由一种或多种金属价壳层轨道组成。尽用之不竭，通过光催化分解水的途径，将其储存于因此，这种金属氧化物半导体的能带宽度一般大于能量密度极高的氢气(能量密度为143MJ／kg)3eV，只能吸收占太阳光能量4的紫外光，从而不中l】]，为解决能源问题和环境问题

8、提供了新途径]，能有效地利用太阳能。而Si是一种窄带隙半导体因而备受关注。在该领域中，目前研究