Plasmonic光催化劑具有獨特的局域表面plasmon共振效應,是一種具有前景的太陽能高效轉化技術。但是因為plasmonic效應的復雜和協同特點,理解plasmonic光催化劑的獨特plasmonic催化機理,并且定量表征其作用是個巨大挑戰。
有鑒于此,蘇州大學何樂教授、安興達副教授、李超然研究員等報道以Au-[Fe(bpy)3]2+天線-反應器模型光催化劑,并且通過分解水作為模型反應,區分并且定量表征熱效應和各種非熱反應機理。
本文要點:
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通過調節共振條件和結合機制,能夠選擇性的對非熱plasmonic電荷和能量轉移進行屏蔽。
發現plasmonic電荷在還原性產氫過程中主導光化學主導光電流(~57 %);在氧化性的OER條件下,共振plasmonic能量轉移起到主導性(~54 %)。
(2)
這項研究為理解光催化劑的表面plasmon效應以及設計plasmonic光催化劑提供普適性和基礎的理解,有助于設計各種反應類型和催化劑結構的plasmonic光催化劑。
參考文獻
Liu, S., Wu, Z., Zhu, Z. et al. Quantifying the distinct role of plasmon enhancement mechanisms in prototypical antenna-reactor photocatalysts. Nat Commun 16, 2245 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-57569-0
https://www.nature.com/articles/s41467-025-57569-0