位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
微纳米结构TiO2的飞秒激光结合化学氧化复合制备及其光催化性能
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:《中国激光》
  • 分类:TN249[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:北京工业大学激光工程研究院高功率及超快激光先进制造实验室,北京100124
  • 相关基金:国家自然科学基金(51205222)、北京市科技新星计划(Z141104001814109)
中文摘要:

直接在Ti基底表面制备的三维微纳米复合结构TiO2具有比表面积大、光利用效率高、电荷传输阻抗小的优势。采用飞秒激光对Ti片进行刻蚀制备微米结构,使用H2O2在微米结构表面氧化制备纳米多孔TiO2。该复合方法制备的三维微纳米复合结构TiO2在紫外波长范围内平均反射率低于5%。光催化降解甲基橙结果显示,飞秒激光制备的微米结构形状和尺寸特征对催化性能有显著影响。该复合结构性质稳定,多次降解循环速率保持不变。飞秒激光化学复合制备的方法可以充分发挥飞秒激光在Ti基底表面超精密、可控制备的优势,对实现金属表面金属氧化物功能材料的制备具有重要意义。

英文摘要:

In situ-fabricated three-dimensional micro/nanostructure TiO2 films over titanium substrates possess advantages such as large specific surface area, high light efficiency, and good electron conductivity. Titanium substrates are ablated by femtosecond laser for fabricating micron structures. Then it is processed by chemical oxidation with H2 O2 to form nanoporous TiO2 on the surface of micron structures. The average reflectance of the as-fabricated three-dimensional TiO2 structure is below 5 % over the ultraviolet wavelength range. The photocatalytic degradation of methyl orange shows that catalytic performance is largely determined by the size and morphology of the micro structures prepared by femtosecond laser. Additionally, the photo degradation rate remains constant over several consecutive cycles, which indicates that the micro/nanostructure TiO2 film is mechanically stable. The fabrication method of femtosecond laser combined with chemical oxidation can fully play advantages of ultraprecise on titanium substrate surface and controllable fabrication. The insights from the study on the fabrication of micro/nanostructure TiO2 film can be extended to guide the fabrication of other functional metal oxides on metallic substrates.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849