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基于石墨烯的等离子体纳米复合材料用于显著增强太阳能驱动的光催化活性
摘要： 高效光催化剂对有机污染物去除和环境可持续性至关重要。本研究报道了一种新型低温水热化学法（辅以超声辅助），用于合成具有突破性的等离激元ZnO/石墨烯/Ag/AgI纳米复合材料，以实现太阳能驱动的光催化。通过多种表征技术证实该等离激元纳米复合材料成功制备，并展现出优异的降解效率。以刚果红为模型染料分子，实验结果表明在模拟太阳光照射一小时后，其光催化活性超过90%的降解效率。显著增强的降解效率归因于石墨烯杂化改善了纳米复合材料的电子特性，以及添加的Ag/AgI在金属银中产生强表面等离激元共振效应，从而进一步提升太阳光照射下的光催化活性与稳定性。清除剂实验表明超氧自由基和羟基自由基是刚果红光降解的主要作用因子。本研究对理解ZnO/石墨烯/Ag/AgI纳米复合材料的光催化机制具有重要价值，并可为新型高效光催化材料的开发提供方向。
关键词： 等离子体纳米复合材料、氧化锌、太阳能驱动、银/碘化银、光催化、石墨烯
更新于2025-09-16 10:30:52
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染料敏化太阳能电池功能材料中的界面工程 || 等离子体纳米复合材料作为光阳极
摘要： 用于染料敏化太阳能电池（DSSC）的半导体氧化物包括TiO2、ZnO、SnO2和Nb2O5等，它们凭借大表面积作为敏化剂单分子层的载体，并向导电基底传输电子。纳米晶半导体薄膜能吸附大量染料分子，提高太阳能捕获效率。然而大表面积TiO2存在的主要缺陷是其无序的电子传输会导致电子-空穴复合过程，从而影响器件整体性能[1,2]。为解决该问题，设计具有光生载流子到集流体高效传输路径的光阳极似乎是提升DSSC性能的可能方案。为此，研究者尝试了金属表面修饰、掺杂、半导体耦合及与碳材料复合等方法[3-6]。在DSSC应用中，采用金(Au)[7-9]和银(Ag)[10,11]等等离子体颗粒对金属氧化物进行修饰被广泛报道，可防止光生电子-空穴对复合并提高电荷转移效率。
关键词： 光阳极、二氧化钛、氧化锌、金、银、染料敏化太阳能电池、等离子体纳米复合材料
更新于2025-09-12 10:27:22