三维金属颗粒等离激元黑体材料

发布时间：2017-03-30 14:20

  本文关键词：三维金属颗粒等离激元黑体材料，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：对于理想的光吸收器的研究最重要的就是能实现高效吸收并覆盖太阳光谱范围,以及更重要的是能运用到太阳能水蒸汽的产生及热光伏中作为光热探测器。近期在等离激元研究领域里,等离激元光吸收器也引起了大家很多关注。等离激元在聚焦光亚波长这方面有独特的优势,比如应用于光耦合、光传感和光催化。但是这类基于等离激元的光吸收器虽然在性能和稳定性上都有很好的表现,但是由于其制作工艺,很难有大规模的应用。我们研究出一种基于等离激元的光吸收器,在光谱范围内400 nm-10 μm的区间内平均光吸收率高达99%,是现今报道的基于等离激元的最高效的光吸收器。我们通过在多孔模板内自组装金属颗粒这样简单的制备方式一步就能制备。由于光吸收器有高效的光吸收效率、很强的场增强以及自身的多孔结构,这些特点应用于太阳能水蒸汽的产生,实现局域加热水体并高效产生水蒸汽。在太阳光辐射强度为4 kWm-2的条件下,我们的等离激元光吸收器的太阳光水蒸汽产生效率高达90%。这种高通量的等离激元光吸收效应也能大规模应用于其它纳米光子结构和器件中。另一方面,我们创造性的将这种等离激元光吸收器应用于太阳能海水淡化方向上,取得了高效的海水淡化。装置的稳定性也被验证在光照超过25个循环的条件下都能保持稳定。我们研究的这种器件为提供了一种新的、有效的、廉价的以及可大规模化生产的海水淡化技术。
【关键词】：自主装 等离激元 光吸收 海水淡化 太阳能蒸发水
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB34
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-30
• 1.1 金属等离激元相关特性理论推导9-15
• 1.1.1 单界面下SPP9-14
• 1.1.2 介质-金属-介质波导(IMI)14
• 1.1.3 金属-介质-金属(MIM)14-15
• 1.2 局域等离激元(LSP)15-23
• 1.2.1 单个亚波长金属球形颗粒局域共振效应15-17
• 1.2.2 一维金属颗粒链的LSP色散17-21
• 1.2.3 二维线性金属颗粒分布LSP色散21-23
• 1.3 非贵金属的等离激元23-25
• 1.4 金属等离激元应用25-30
• 1.4.1 生物传感25-27
• 1.4.2 能量转换27-30
• 第二章 材料的制备及表征30-37
• 2.1 多孔氧化铝模板的制备及表征30-31
• 2.2 三维金颗粒自组装黑材料的制备及表征31-33
• 2.3 三维铝颗粒自组装黑材料的制备及表征33-36
• 2.4 本章小结36-37
• 第三章 三维自组装金属超黑材料的应用37-60
• 3.1 三维金颗粒自组装黑材料的应用37-48
• 3.1.1 光吸收器的应用37-44
• 3.1.2 太阳能水蒸汽44-48
• 3.2 三维铝颗粒自组装黑材料的应用48-59
• 3.2.1 光吸收器的应用48-50
• 3.2.2 海水淡化50-59
• 3.3 本章小结59-60
• 第四章 总结与展望60-61
• 致谢61-62
• 发表文章62-63
• 参考文献63-66

【参考文献】

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1 王振林;;表面等离激元研究新进展[J];物理学进展;2009年03期

  本文关键词：三维金属颗粒等离激元黑体材料，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：277346