液相激光烧蚀制备金修饰黑色TiO$_2$
应用物理
2020-09-23 v1
摘要
在独特杂化纳米材料内合理结合等离激元与全介电概念，为实现具有极致性能与扩展模态的器件提供了一条有前景的途径。然而，此类纳米结构的等离激元与米氏共振的光谱匹配只能在其不同的特征尺寸下实现，这使得所得到的杂化纳米结构几何形状复杂，难以实际制备与大规模复制。在此，我们通过单步纳秒激光烧蚀分散于HAuCl水溶液中的市售TiO纳米粉体，制备了同时被Au纳米团簇修饰且掺杂的独特非晶TiO纳米球。所制备的杂化材料展现出显著的光吸收特性（平均值96%），其可见与近红外光谱区间的吸收由激光处理非晶TiO的带隙减小以及修饰Au纳米团簇的等离激元共振共同介导，这通过结合光学光谱、先进电子能量损失谱、透射电子显微镜与电磁建模得以证实。所制备杂化材料优异的光吸收与等离激元特性被用于演示催化惰性的SERS生物传感器（用于痕量浓度分析物鉴别）以及太阳能蒸汽发生器——在相同的单太阳辐照条件下，后者使水蒸发速率较纯水提高2.5倍。
引用
@article{arxiv.2009.10293,
title = {Au-decorated black TiO$_2$ produced via laser ablation in liquid},
author = {S. O. Gurbatov and E. Modin and V. Puzikov and P. Tonkaev and D. Storozhenko and S. Sergeev and N. Mintcheva and S. Yamaguchi and N. Tarasenka and A. Chuvilin and S. Makarov and S. A. Kulinich and A. A. Kuchmizhak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.10293},
year = {2020}
}
备注
10 pages, 5 figures