题目：TiO2/Au微网格复合结构及其光催化、电学性能

TiO2光催化材料以其光催化活性高、无毒无害、价格低廉等优点而得到了广泛的应用，然而提高量子产率、有效利用太阳光中的可见光及寻找合适的负载技术等对于促进其研究进展和应用化进程是很必要的。本文以TiO2薄膜作为研究对象，以提高其光催化性能为目的，通过聚苯乙烯微球模板制备了较大比表面积的TiO2阵列薄膜，对其表面形貌和光催化性能进行了分析；针对半导体光催化过程中颗粒内及颗粒与颗粒界面之间的光生载流子的复合问题，利用微球模板制备了金属连通微网格复合的TiO2复合薄膜，建立了关于连通微网格分离和传输光生载流子、有效实现载流子分离与共用的理论模型，分析了样品光催化性能随表面金属负载量的变化关系，并且对该种金属微网格/TiO2薄膜复合结构进行了光学和电学上的性能分析。结果表明，与单纯的TiO2薄膜相比，TiO2阵列薄膜和金属连通微网格复合的TiO2复合薄膜的光催化性能都有显著的提高，前者是由于TiO2薄膜比表面积的提高，后者是由于金属微网格对半导体中的光生载流子的分离和传输作用，有效的提高了光催化过程中的量子效率。通过研究发现，除了Ag/ TiO2复合薄膜，在金属Au/ TiO2复合系统中，一定负载量内的金属沉积同样可以提高样品的光催化性能，该结论证明了该理论应用的普适性。与Ag不同的是，但是TiO2薄膜表面过高的Au负载量会引起光催化性能的衰减，该现象可由金属的体效应及金属团簇和TiO2之间的能级位置关系来解释。