研究目的
研究激光诱导周期性表面结构（LIPSS）对沉积在硅表面的TiO2薄膜光催化活性增强作用，用于染料分解。
研究成果
硅表面激光诱导周期性表面结构（LIPSS）的存在显著提升了二氧化钛薄膜对染料分解的光催化活性，高压和低压生长薄膜的增强因子分别为2.1和3.3。这种增强归因于LIPSS提供的更大表面积。该方法为提升光催化性能提供了一种简单且经济高效的途径。
研究不足
该方法在结构几何形态上存在一定程度的随机性，可能影响重现性。光催化活性的增强主要归因于有效表面积的扩大，其他因素也可能发挥作用。
1：实验设计与方法选择：
采用波长800纳米的飞秒激光脉冲在硅表面制备LIPSS结构，随后通过磁控溅射法在高低两种氧压环境下从钛靶材沉积TiO?薄膜。
2：样品选择与数据来源：
以具有/不具有LIPSS结构的硅晶圆作为TiO?薄膜沉积基底。
3：实验设备与材料清单：
飞秒激光系统（Spitfire，Spectra Physics）、磁控溅射系统、场发射扫描电子显微镜（FESEM，JEOL JSM-6400F）、紫外光源（Philips CLEO Professional 140W-R）、紫外-可见吸收光谱仪（Perkin Elmer Lambda 2）。
4：实验流程与操作步骤：
先在硅表面制备LIPSS结构，再进行TiO?薄膜沉积，最后使用亚甲基蓝染料开展紫外光催化降解实验。
5：数据分析方法：
通过ln(C?/C)与光催化时间曲线的线性拟合斜率计算反应速率常数。
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FESEM
JEOL JSM-6400F
JEOL
Field-emission scanning electron microscope for characterizing LIPSS
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UV-visible absorption spectroscopy
Perkin Elmer Lambda 2
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Measuring the intensity of MB dye at a wavelength of 664 nm
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Spitfire
Spectra Physics
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Femtosecond laser system for generating LIPSS on Si surfaces
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Philips CLEO Professional 140W-R
Philips
UV light source for photocatalytic dye decomposition study
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