具体测试对象:
半导体光催化薄膜、掺杂及固溶体光催化剂
异质结光催化剂、量子点光催化剂
金属-有机框架光催化剂、多孔材料负载型光催化剂等
原理:以紫外-可见光照射粉末或薄膜样品,收集其漫反射信号,参照标准白板获得漫反射率谱。利用Kubelka-Munk函数将漫反射率转化为等效吸收谱,由吸收边波长推算半导体带隙宽度,分析材料对不同波长光子的吸收能力。
作用:测定半导体光催化剂的吸光范围与带隙能量,判断其能否被特定波长光源激发。可评价掺杂、固溶或异质结构对能带结构的调控效果;对比不同材料的光吸收效率,为宽光谱响应光催化剂的设计提供光学依据。
粉末样品须充分研磨至均匀细度,装填于固体样品池或压制成片,表面须平整、无裂缝。薄膜样品须沉积于透明或非荧光衬底上。样品厚度须足够大,以确保光在穿透前被充分吸收或漫反射,避免衬底信号叠加。参比标准白板(如BaSO₄或PTFE)须洁净、无老化,且校准波长范围覆盖测试区间。
3.1颗粒度与堆积密度影响。
样品颗粒大小和装填致密程度改变漫反射基线斜率,影响Kubelka-Munk函数的线性区,使带隙估算值偏移。须控制研磨和装样条件一致。
3.2衬底反射干扰。
薄膜样品若透明度较高,部分光穿透到达衬底并被反射回检测器,与薄膜漫反射信号叠加,影响弱吸收带形状,可在衬底背面加贴黑胶带等吸收层加以抑制。

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