[发明专利]基于光子晶体光纤的表面等离子体光催化反应装置

权利要求书

1.一种光子晶体光纤，其特征在于，所述光子晶体光纤的纤芯具有若干空气孔，至少部分所述空气孔填充有表面等离子体光催化剂。

2.如权利要求1所述的光子晶体光纤，其特征在于，所述表面等离子体光催化剂包括下述至少一种或多种：银、氯化银、溴化银、碘化银、二氧化钛。

3.一种对光子晶体光纤的空气孔进行选择性填充的方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤A，制备表面等离子体光催化剂的分散液；

步骤B，通过预定大小的放电电流对空芯光子晶体光纤中纤芯的空气孔进行放电，使一部分空气孔塌陷并封闭，另一部分空气孔保持开放；

步骤C，将所述表面等离子体光催化剂的分散液注入步骤B中保持开放的空气孔中。

4.如权利要求3所述的对光子晶体光纤的空气孔进行选择性填充的方法，其特征在于，步骤A包括下述步骤：

步骤A1，将一定量的光催化剂粉体材料和水或者乙醇溶液混合；

步骤A2，施加超声波使光催化剂粉体材料均匀分散；

步骤A3，利用离心机分层，获得分散均匀的表面等离子体光催化剂的分散液。

5.如权利要求4所述的对光子晶体光纤的空气孔进行选择性填充的方法，其特征在于，在步骤A2和A3之间，还包括下述步骤:

步骤A4，在步骤A2得到的分散液中加入稳定剂。

6.如权利要求3所述的对光子晶体光纤的空气孔进行选择性填充的方法，其特征在于，步骤C包括下述步骤：

步骤C1，将分散液定量地注入进光子晶体光纤的纤芯保持开放的空气孔中；

步骤C2，对步骤C1得到的光子晶体光纤烘干处理，使光催化剂均匀附着在纤芯空气孔内壁上。

7.如权利要求6所述的对光子晶体光纤的空气孔进行选择性填充的方法，其特征在于，

所述步骤C2中光子晶体光纤的烘干处理温度为60℃-80℃。

8.一种基于光子晶体光纤的表面等离子体光催化反应装置，其特征在于，包括依次连接的固体激光器、中性滤光片、真空气室、光催化反应产物收集装置；

所述真空气室沿光路方向包括依次排列的聚焦显微镜、如权利要求1或2所述的光子晶体光纤和固定光子晶体光纤的V-型槽光纤夹具。

9.如权利要求8所述的基于光子晶体光纤的表面等离子体光催化反应装置，其特征在于，所述光催化反应产物收集装置后端放置有激光功率检测装置和/或气相色谱仪，所述真空气室内的光子晶体光纤置于V-型槽光纤夹具上。

10.如权利要求8所述的基于光子晶体光纤的表面等离子体光催化反应装置，其特征在于，所述光子晶体光纤与真空气室的连接处用聚四氟乙烯密封圈密封。