碳納米管具有集體激發的一維性質的材料,但是對表面等離子體的強約束嚴重阻礙了熱電子(HE)的釋放,因此在應用于光化學領域產生巨大挑戰。有鑒于此,大連理工大學史彥濤教授、劉薇教授等報道杯子堆疊(cup-stacked)碳納米管(CSCNTs)的混合等離子體CNN中的定向熱電子流動以及提取,充分利用平面邊緣位點。
近紅外(NIR)區域的局域pz電子態和可獲得的子帶間等離子體激元激發與傳統的同心碳納米管形成了鮮明對比,通過光誘導力顯微鏡(PiFM)和瞬態光電流響應結合得到驗證。緊密結構CSCNTs-C3N4的混合體有效地維持了界面電子態,有助于等離子體能量提取。
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這種CNN具有接近100 %的近紅外光驅動CO2以1.35μmol g-1 h-1的速率還原為一氧化碳。這項工作揭示無金屬的碳等離子體納米結構在光催化應用中的應用。
參考文獻
Suchan Song, Cuncun Xin, Wei Liu, Wenzhe Shang, Tianna Liu, Wentao Peng, Jungang Hou, Yantao Shi, Near-Infrared Light-Driven CO2 Reduction on Cup-Stacked Carbon Nanotubes, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202415173
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202415173