等離子體材料是極具潛力的光催化劑，因?yàn)樗鼈兎浅＿m合將光轉(zhuǎn)化為熱載流子和熱。熱電子轉(zhuǎn)移被認(rèn)為是許多等離子體驅(qū)動(dòng)反應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力。然而，到目前為止，在等離子體衰減的時(shí)間尺度上，還沒有直接的分子測量方法來量化等離子體到分子電子轉(zhuǎn)移的速率。近日，明尼蘇達(dá)大學(xué)Renee R. Frontiera對等離子體光催化劑的超快和穩(wěn)態(tài)分子還原潛力進(jìn)行了量化。
本文要點(diǎn)：
1) 作者使用超快和光譜電化學(xué)表面增強(qiáng)拉曼光譜來量化從等離子體基質(zhì)到吸附的甲基紫精分子的電子轉(zhuǎn)移。作者在皮秒時(shí)間尺度上觀察到2.4%至3.5%的還原率，等離子體誘導(dǎo)電位范圍從-3.1至-4.5 mV。
2) 此外，這些還原物種中的一些被穩(wěn)定下來并持續(xù)數(shù)十分鐘。該工作為優(yōu)化高效等離子體驅(qū)動(dòng)光催化的材料-分子相互作用提供了具體的指標(biāo)。
Christopher L. Warkentin and Renee R. Frontiera Quantifying the ultrafast and steady-state molecular reduction potential of a plasmonic photocatalyst PNAS 2023
DOI: 10.1073/pnas.2305932120
https://doi.org/10.1073/pnas.2305932120
