众所周知，Au纳米颗粒具有尺寸依赖性，这是其具有独特的催化、光学和电子性能的原因。而作为Au的罕见特性，用于光催化和光捕获非常重要的电子−声子耦合在阈值以上是与Au的尺寸无关，例如对于直径大于5 nm的纳米球。

近日，美国宾夕法尼亚州立大学Raymond E. Schaak，Kenneth L. Knappenberger, Jr.报道了当与尺寸大小相当的Pt纳米颗粒连接时，杂化材料的电子-声子耦合系数取决于Au畴的直径。

文章要点

1）研究人员首先通过在Pt纳米颗粒种子上生长尺寸可调的Au纳米颗粒来合成Au−Pt杂化纳米颗粒二聚体。通过系统地改变试剂浓度和反应时间，Au−Pt杂化纳米颗粒杂化二聚体的Au畴直径可以在4.4~16 nm之间调节，而Pt畴的大小保持不变。

2）利用校准曲线，研究人员得到了精确的Au畴大小。同时，对Au−Pt杂化二聚体的微观分析可以深入了解其生长机制，以及形态演化过程。飞秒时间分辨瞬态吸收光谱显示，对于Au畴直径为8.7~14 nm的Au−Pt二聚体，电子−声子耦合系数降低了80%以上，而同等尺寸的Au纳米颗粒则没有观察到这一现象。

3）研究发现，较小的Au畴与Pt纳米颗粒表面的界面接触导致Au的费米能级附近的态密度增加，从而通过增加电子−声子相互作用而加速热化时间。

精密杂化纳米颗粒合成和尺寸相关的电子−声子耦合的结合对于设计用于光催化和光捕获应用的复合金属以及将不同功能设计成既定材料具有重要意义。

参考文献

Abigail M. Fagan, et al, Synthetic Control of Hot-Electron Thermalization Efficiency in Size-Tunable Au−Pt Hybrid Nanoparticles, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c08661

https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c08661