[发明专利]一种表征催化剂辐射吸收特性的方法

说明书

本发明属于微纳米结构介质辐射吸收分布表征领域，具体涉及一种表征催化剂辐射吸收特性的方法。具体步骤如下：(1)根据测试样品的催化特性，选择催化降解溶液，辐照光源，确定催化降解时间；(2)将装有催化剂的催化降解溶液放置在光催化装置的样品台上，辐照光源设置在样品台的正上方；(3)通过测试催化降解溶液对辐照光源的吸光度，得到催化剂的催化效率；(4)通过催化剂的催化效率和辐射吸收特性之间的关系，得到催化剂辐射吸收特性。本发明利用等离子光催化复合结构中催化剂的催化效率大小与其辐射吸收本领强弱的对应关系，表征微纳米复合结构参数对催化剂局域辐射吸收本领的影响规律。

技术领域

本发明属于微纳米结构介质辐射吸收分布表征领域，具体涉及一种表征催化剂辐射吸收特性的方法。

背景技术

当入射的光子频率和金属表面的等离子体振荡的频率相同时，产生等离子共振效应，会使金属表面的电磁场增强，对入射光产生很强的吸收作用。纳米金属颗粒的等离子效应可以影响纳米颗粒临近的催化剂的辐射吸收特性。

常用的光谱测试装置，例如紫光-可见分光光度计，能够测试整个样品的辐射吸收特性，随着微纳米技术的发展，通过调控微纳米结构参数获得合理的辐射吸收分布，使得该类型介质满足太阳能高效利用或高效光催化剂等领域的要求。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种表征催化剂辐射吸收特性的方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种表征催化剂辐射吸收特性的方法，基于等离子光催化复合结构中催化剂的催化效率大小与其辐射吸收本领强弱的对应关系，表征复合结构参数对催化剂局域辐射吸收本领的影响规律；所述方法采用光催化装置，具体步骤如下：

(1)根据测试样品的催化特性，选择催化降解溶液，辐照光源，确定催化降解时间；

(2)将装有催化剂的催化降解溶液放置在光催化装置的样品台上，辐照光源设置在样品台的正上方；

(3)通过测试催化降解溶液对辐照光源的吸光度，得到催化剂的催化效率；

(4)通过催化剂的催化效率和辐射吸收特性之间的关系，得到催化剂辐射吸收特性。

所述等离子光催化复合结构为Ag-TiO₂，具体结构为从上到下的TiO₂层、Al₂O₃层、Ag/Al₂O₃复合层和基底；所述的复合结构参数为金属Ag表面与TiO₂的催化剂的间距。

通过设置Al₂O₃层的溅射时间调控TiO₂层和Ag/Al₂O₃复合层之间Al₂O₃层的厚度，从而实现Ag-TiO₂间距的控制。

所述的复合结构参数为Ag在Al₂O₃中的体积分数。

所述Ag在Al₂O₃中的体积分数，通过控制Ag和Al₂O₃靶材的溅射功率实现。

所述催化降解溶液为亚甲基蓝溶液，辐照光源为带镇流器的250W的高压汞灯，通过亚甲基蓝溶液对666nm入射光的吸光度来确定，来表征上层TiO₂的辐射吸收能量大小。

所述光催化装置包括不锈钢箱体，不锈钢箱体顶部设有散热孔，不锈钢箱体中设置样品台，辐照光源设置在样品台正上方。