Ag/AgX（X=Cl,Br,I）等離子共振光催化劑的研究進(jìn)展

王 歡，崔文權(quán)，韓炳旭，梁英華

（河北聯(lián)合大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，河北 唐山 063009）

自從1972年Fujishima和Honda教授[1]發(fā)現(xiàn)利用 TiO2電極在紫外光照射下可以分解水生成氫氣和氧氣以來(lái)，光催化技術(shù)便引起了各國(guó)科學(xué)家的廣泛關(guān)注。然而目前大部分的光催化劑只能夠被僅占太陽(yáng)光中3%～5%的紫外光所激發(fā)，不能有效利用太陽(yáng)光中大部分的可見(jiàn)光，所以制備具有可見(jiàn)光催化活性的光催化劑是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。人們目前研究的可見(jiàn)光催化劑主要是通過(guò)對(duì)寬帶隙的半導(dǎo)體TiO2進(jìn)行改性，從而擴(kuò)大其對(duì)可見(jiàn)光的響應(yīng)范圍，改性方法主要有元素?fù)诫s[2-5]、貴金屬沉積[6-9]和半導(dǎo)體復(fù)合[10-12]等。

最近，具有等離子體共振效應(yīng)的光催化劑引起了人們的重視。1960年，Stern等[13]首次提出了等離子體（surface plasmon，簡(jiǎn)稱(chēng)SP）的概念，表面等離子體是指金屬表面沿著金屬和介質(zhì)界面?zhèn)鞑サ碾娮邮杳懿?，它能夠被電子或光波激發(fā)，在納米金屬表面場(chǎng)強(qiáng)最大，在垂直于界面方向呈指數(shù)衰減。當(dāng)?shù)入x子體內(nèi)部受到入射光的電磁擾動(dòng)時(shí)，金屬表面一些區(qū)域電荷分布不均，產(chǎn)生靜電回復(fù)力，使其電荷分布發(fā)生偶極振蕩，當(dāng)電磁波的頻率和等離子體振蕩頻率相同時(shí)，就會(huì)形成表面等離子體共振（surface plasmon resonance，SPR）。這種共振在宏觀(guān)上表現(xiàn)為金屬納米粒子對(duì)特定波長(zhǎng)光的強(qiáng)烈吸收[14]，其共振波長(zhǎng)和共振強(qiáng)度不僅取決于金屬的性質(zhì)、金屬納米粒子的尺寸和形狀[14-17]，還與金屬本身的介電常數(shù)和周?chē)橘|(zhì)的介電常數(shù)有關(guān)[18]。因此，通過(guò)控制金屬納米粒子的結(jié)構(gòu)、尺寸、形狀等，可拓寬光催化劑吸收波長(zhǎng)的響應(yīng)范圍，實(shí)現(xiàn)對(duì)可見(jiàn)光的有效利用?！?br>