Au反点阵列孔径对Au/TiO₂复合薄膜光催化性能的影响

祁洪飞¹，刘大博¹，滕乐金¹，王天民²，罗飞¹，田野¹

1. 中航工业北京航空材料研究院钢与稀贵金属研究所2. 北京航空航天大学凝聚态物理与材料物理研究中心

摘 要：通过对胶体晶体模板的反向复制,制备了反点阵列孔径各异的Au/TiO2复合薄膜.采用SEM,AFM,XRD,UV-Vis和四探针测试仪等手段对复合薄膜的结构和光催化性能进行了表征.通过对胶体晶体模板和反点阵列几何模型的计算,讨论了Au反点阵列在TiO2薄膜表面的覆盖面积与模板中微球粒径的关系.结果表明:反点阵列孔径对复合薄膜的光催化性能有显著影响.孔径增大,使反点阵列的导电性能提高,载流子的输运效率增强,促使光催化性能的提高;同时,孔径增大又造成光生电子向反点阵列迁徙过程中的复合几率加大,反而使光催化性能降低.2种作用共同导致了Au/TiO2复合薄膜的光催化性能随Au反点阵列孔径的增大出现先提高后降低的变化规律,并在孔径为3.3μm时达到最高.

关键词：Au反点阵列;TiO2;孔径;光催化性能;