"Оптика и спектроскопия"
Издателям
Вышедшие номера
Анализ оптических свойств однородных металлических, окисных наночастиц и двухслойных наночастиц с металлическим ядром и окисной оболочкой с целью эффективного поглощения солнечной радиации
Переводная версия: 10.1134/S0030400X19030020
Астафьева Л.Г.1, Пустовалов В.К.2, Фритче В.3
1Институт физики им. Б.И. Степанова Национальной академии наук Беларуси, Минск, Беларусь
2Белорусский национальный технический университет, Минск, Беларусь
3Институт фотонных технологий (IPHT), Иена, Германия
Email: astafev@dragon.bas-net.by
Выставление онлайн: 17 февраля 2019 г.

В последнее время активно изучаются вопросы использования наночастиц для поглощения солнечной радиации и фототермических нанотехнологий. Эффективность применения наночастиц в качестве фототермических агентов для солнечной энергии определяется спектральными оптическими свойствами наночастиц. Выполнено компьютерное моделирование оптических свойств однородных металлических (никелевых, титановых, молибденовых) наночастиц, их окислов и наночастиц, состоящих из металлического ядра и окисной оболочки, с радиусами в диапазоне 50-100 nm в спектральном интервале 200-2500 nm. Исследовано влияние радиусов наночастиц, типов металлов и их окислов на спектральные коэффициенты эффективности поглощения Kabs и рассеяния Ksca излучения наночастицами. Выбор подходящего типа наночастиц для поглощения солнечного излучения был проведен на основе сравнительного анализа зависимостей коэффициентов эффективности поглощения Kabs, интенсивности солнечного излучения IS и параметра P1 = Kabs/Ksca от длины волны. Сферические двухслойные наночастицы, состоящие из никеля, титана в ядре и окисных оболочек, с радиусами около 75, 100 nm могут быть применены в спектральном интервале 200-2500 nm для эффективного поглощения солнечной радиации. Эти результаты вносят существенный вклад в изучение оптических свойств наночастиц, которые могут быть использованы в системах тепловой энергии. -18
  • Tang Y., Vlahovic B. // Nanoscale Res Lett. 2013. V. 8. P. 65
  • Zhang H., Chen H.-J., Du X., Wen D. // Solar Energy. 2014. V. 100. P. 141
  • Mlinar V. // Nanotechnology. 2013. V. 24. P. 042001
  • Crisostomo F., Jerrild N., Mesgari S., Li Q., Taylor R. // Appl. Energy. 2017. V. 193. P. 1
  • Du M., Tang G. // Solar Energy. 2016. V. 137. P. 393
  • Hashemi S., Choi J.-W., Psaltis D. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. V. 16. P. 5137
  • Borgesa M., Sierra M., Cuevas E., Garcia R., Esparzad P. // Solar Energy. 2016. V. 135. P. 527
  • Duan H., Xuan Y. // Appl. Energy. 2014. V. 114. P. 22
  • Kameya Y., Hanamura K. // Solar Energy. 2011. V. 85. P. 299
  • He Q., Wang S., Zeng S., Zheng Z. // Energy Conversion Management. 2013. V. 73. P. 150
  • Hossain M., Saidur R., Sabri M., Said Z., Hassani S. // Renew. Sustain. Energy Reviews. 2015. V. 43. P. 750
  • Hussein A.K. // Renew. Sustain. Energy Reviews. 2016. V. 2. P. 767
  • Kasaeian A., Eshghi A., Sameti M. // Renew. Sustain. Energy Reviews. 2015. V. 43. P. 584
  • Leong K., Ong H., Amer N., Norazrina M., Risby M. // Renew. Sustain. Energy Reviews. 2016. V. 53. P. 1092
  • Jin H., Lin G., Bai L., Amjad M., Filho E., Wen D. // Solar Energy. 2016. V. 139. P. 278
  • Yiamsawas T., Mahian O., Dalkilic A., Kaewnai S., Wongwises S. // Appl. Energy. 2013. V. 111. P. 40
  • Amjad M., Raza G., Xin Y., Pervaiz S., Wen D. // Appl. Energy. 2017. V. 206. P. 393
  • Chen M., He Y., Zhu J., Wen D.I. // Appl. Energy. 2016. V. 181. P. 65
  • Bohren C., Huffman D. Absorption and Scattering of Light by Small Particles. Wiley Interscience, 1983. 545 p.; Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир, 1986. 664 с
  • Kreibig U., Vollmer M. Optical Properties of Metal Clusters. Heidelberg: Springer, 1995. 532 p
  • Maier S. Plasmonics: Fundamentals and Applications. Heidelberg: Springer, 2007. 201 p
  • Pelton M., Aizpurua J., Bryant G. // Laser Photonics. 2008. V. 2. P. 136
  • Amendola V., Bakr O., Stellacci F. // Plasmonics. 2010. V. 5. P. 85
  • Astafyeva L.G., Pustovalov V.K., Fritzsche W. // Nano-Structures \& Nano-Objects. 2017. V. 12. P. 57
  • Jones M., Osberg K., MacFarlane L., Langille R., Mirkin C. // Chem. Rev. 2011. V. 111. P. 3736
  • Pustovalov V., Bobuchenko D. // Int. J. Heat Mass Transfer. 1989. V. 32. P. 3
  • Das S., Datta S., Mukhopadhyay A., Pal K, Basu D. // Materials Chem. Phys. 2010. V. 122. P. 574
  • Laaksonen K., Suomela S., Puisto S., Rostedt N., Ala-Nissila T., Nieminen R. // J. Opt. Soc. Am. B: Opt. Phys. 2013. V. 30. P. 338
  • Pustovalov V., Astafyeva L. // J. Nanomaterials. 2015. P. ID 812617. doi 10.1155/2015/812617
  • Pustovalov V. // Laser Phys. 2011. V. 21. P. 906
  • Pustovalov V. // RSC Advances. 2016. V. 6. P. 81266
  • Refractive index database. 2015. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://refractiveindex.info/
  • Devore J. // J. Opt. Soc. Am. 1951. V. 41. P. 416
  • Mahmoud S., Alshomer S., Tarawnh M. // J. Mod. Phys. 2011. V. 2. P. 1178
  • Lajaunie L., Bousher F., Dessapt R., Moreau P. // Phys. Rev. B. 2013. V. 88. P. 115141
  • ASTM G-173-03-International standard ISO 9845-1, 1992
  • Pustovalov V., Astafyeva L., Fritzsche W. // Solar Energy. 2015. V. 122. P. 1334
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.