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光催化H₂發(fā)電技術(shù)是能夠解決即將到來的碳能源匱乏的關(guān)鍵。由等離子體和納米顆粒組成的光催化劑膠體可能用于光催化制氫，但是其性能受到光吸收和光多重散射的問題。有鑒于此，慕尼黑大學(xué)Emiliano Cortés、漢堡大學(xué)Florian Schulz等提出了一種二維雙金屬催化劑，將鉑納米顆粒結(jié)合到結(jié)構(gòu)明確的金納米顆粒超晶體中，其中尺寸為22 nm的Au納米粒子構(gòu)成超晶格，Au納米晶的間隔具有3.5 nm的Pt納米粒子。

主要內(nèi)容：

（1）

雙金屬超晶體在可見光照射和太陽輻照條件進行光催化甲酸脫氫，制氫速率達到139 mmol g^-1 h^-1。這種性能使研究兩種金屬材料之間的相互作用及其在催化中的影響成為可能。

（2）

作者觀測發(fā)現(xiàn)鉑納米顆粒增強的催化活性增強主要與光熱點的電場強度有關(guān)，同時光熱作用、金到鉑的電荷轉(zhuǎn)移在增強催化制氫性能中起到次要作用。我們的結(jié)果證明了具有優(yōu)化結(jié)構(gòu)的二維結(jié)構(gòu)對液相光催化的好處。

參考文獻

Herran, M., Juergensen, S., Kessens, M. et al. Plasmonic bimetallic two-dimensional supercrystals for H₂ generation. Nat Catal (2023)

DOI: 10.1038/s41929-023-01053-9

https://www.nature.com/articles/s41929-023-01053-9