The effect of photonic band gap on the photo-catalytic activity of nc-TiO2/SnO2 photonic crystal composite membranes
The effect of photonic band gap on the photo-catalytic activity of nc-TiO2/SnO2 photonic crystal composite membranes
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光子带隙对nc-TiO2/SnO2光子晶体复合膜光催化活性的影响
DOI：
10.1016/j.cej.2014.03.075
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发表时间：
2014-08
影响因子：
15.1
通讯作者：
Liu Xue-Cheng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen Sheng-Li;Wang Ai-Jun;Dai Chao;Benziger Jay B.;Liu Xue-Cheng
通过在反蛋白石结构的SnO 2光子晶体薄膜上沉积纳米TiO 2层，制备了nc-TiO 2/SnO 2光子晶体复合薄膜。通过改变聚苯乙烯微球的粒径，实现了SnO 2光子晶体层光子带隙的调谐。在SnO 2光子晶体层中捕获的光子在TiO 2/SnO 2界面处被TiO 2更有效地吸收，从而产生有助于氧化反应的光电子。结果表明，声子晶体层的光子带隙与TiO 2催化剂层的电子带隙越接近，复合膜的光催化活性越高.光子晶体光局域化在SnO 2/TiO 2界面的协同效应可以增强TiO 2的光活性。
nc-TiO2/SnO2photonic crystal composite membranes were prepared by depositing nanocrystalline TiO2layers on top of inverse opal SnO2photonic crystals films. The photonic band gap of the SnO2photonic crystals layer was tuned by changing the particles size of polystyrene microspheres. Photons trapped in the SnO2photonic crystal layer are more effectively absorbed by TiO2at the TiO2/SnO2interface creating photoelectrons that assist in oxidation reactions. It was shown that the closer the photonic band gap of the phonic crystals layers matches the electronic band gap of TiO2catalyst layer, the higher the photocatalytic activity of the composite membranes. The photo-activity of TiO2can be enhanced by the synergistic effect of photonic crystal light localization at the SnO2/TiO2interface.
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