Observatieladingsaccumulatie bij nanoholte op plasmonische fotokatalysator

Home > Media > Observatie ladingsaccumulatie bij nanocaviteit op plasmonische fotokatalysator

SCHEMATISCHE ILLUSTRATIE VAN AU DIMERS / TIO2 VOOR HET SIMULEREN VAN FOTOSYSTEEM II EN PLASMONISCHE OPLADING OP NANOCAVITEIT VOOR WATEROXIDATIE. CREDIT
© Science China Press

Abstract:
Sterke interactie tussen plasmonische nanodeeltjes en licht in de vrije ruimte induceerde de vluchtig beperkte modi op de nanodeeltjesoppervlakken, wat veelbelovend is in plasmonische nanofotonische technologieën. Plasmonisch nanodeeltjes met het vermogen om energetische ladingen te genereren, zorgen ervoor dat het op grote schaal wordt gebruikt op het gebied van fotokatalyse, waardoor het een nieuw paradigma biedt voor de omzetting van hernieuwbaar zonlicht in bruikbare brandstoffen en hoogwaardige chemicaliën.

Observatie ladingsaccumulatie bij nanocaviteit op plasmonische fotokatalysator

Peking, China | Geplaatst op 28 augustus 2020

Nanodeeltjes / halfgeleiders van plasmonmetaal met Schottky-barrière aan het grensvlak zijn goed ontvangen fotokatalysatoren die ruimtelijke ladingsscheiding kunnen bereiken om de levensduur van de scheidingslading te verlengen voor het afstemmen van de tijdschaal van chemische reacties op het oppervlak. De sleutelvraag bij de plasmonische fotokatalyse is hoe plasmonische ladingen effectief kunnen worden gescheiden om de ladingsdichtheid op katalytische locaties te verbeteren, wat cruciaal is voor multi-hole / elektron-gestuurde redoxreacties, zoals wateroxidatie.

Bij natuurlijke fotosynthese worden honderden functionele pigmenten verspreid rond een reactiecentrum van fotosysteem II om continu fotogegenereerde ladingen te leveren door de lichtabsorptieflux te vergroten. Door het ontbreken van microscopisch kleine details van ladingsaccumulatieplaatsen bij kunstmatige fotosynthese, is er echter minder melding van het nabootsen van natuurlijke fotosynthese om voldoende hete gaten in plasmonische fotokatalysatoren te extraheren voor een efficiënte zuurstofevolutie.

In een nieuw onderzoeksartikel gepubliceerd in de in Beijing gevestigde National Science Review, geïnspireerd door natuurlijke fotosynthese, presenteren Can Li en Fengtao Fan-onderzoeksgroep van Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, een elegante benadering om tegelijkertijd de kritieke problemen van lichtoogst en ladingsdichtheid op katalytische plaatsen van plasmonische fotokatalysator. De groep construeerde Au nanodeeltjes dimeren op TiO2 als optische antenne, en vond ladingsaccumulatie bij nanocaviteit van Au dimeren / TiO2 fotokatalysator gemedieerd door oppervlakte plasmon resonantie koppeling. Door experimenteel gemeten fotospanning aan het oppervlak te combineren met theoretische berekeningen, werd aangetoond dat de lokale dichtheid van hete gaten gerelateerd was aan het kwadraat van de lokale intensiteit van het nabije veld. Met behulp van vier elektronen betrokken wateroxidatiereactie als een sondereactie, kunnen de prestaties van Au-dimeer / TiO2-fotoanode worden verbeterd met één orde van grootte in vergelijking met Au NP's / TiO2-fotoanode.

Het huidige werk presenteert een voorheen niet herkend effect op ladingsaccumulatie op katalytische locaties van plasmonische fotokatalysatoren. Bovendien zou het anderen moeten aanmoedigen om de betekenis van plasmonische hotspot te onderzoeken om meer ladingen te genereren - niet alleen voor fotodetecties, maar ook voor fotokatalyse die gepaard gaat met meerdere ladingsoverdrachtsprocessen.

###

Dit onderzoek werd gefinancierd door de National Natural Science Foundation of China, het Chinese Academy of Sciences Interdisciplinary Innovation Team, Dalian Institute of Chemical Physics Innovation Foundation en het Strategic Priority Research Program and Equipment Development Project van de Chinese Academy of Sciences.

####

Over Science China Press
The National Science Review is het eerste uitgebreide wetenschappelijke tijdschrift dat in het Engels in China is uitgegeven en dat tot doel heeft de snel oprukkende gemeenschap van wetenschappers in het land te verbinden met de wereldwijde grenzen van wetenschap en technologie. Het tijdschrift wil ook een wereldwijde schijnwerper schijnen op de vooruitgang van wetenschappelijk onderzoek in China.

Voor meer informatie, klik hier

Kontakte:
Yan Bei

Auteursrecht © Science China Press

Als u een opmerking heeft, alstublieft Neem contact op met ons op.

Uitgevers van nieuwsberichten, niet 7th Wave, Inc. of Nanotechnology Now, zijn zelf verantwoordelijk voor de juistheid van de inhoud.

Bladwijzer: