现代社会中，电催化在能量转换和储存中起着至关重要的作用。局域表面等离激元共振（LSPR）通过利用太阳能成为提高催化剂电催化活性和选择性的一种极具吸引力的方法。LSPR激发可以诱导超热电子和空穴转移、电磁场增强、晶格加热、共振能量转移和散射，进而促进各种电催化反应。虽然人们已经对LSPR介导的电催化进行了大量研究，但其潜在的机制仍然没有得到很好的解释。此外，其效率也强烈地依赖于等离激元金属的结构和组成。
基于此，清华大学李景虹院士，Jian Zhao对各种基于LSPR的纳米结构和电极的工程化进行了综述。
文章要点
1）为提高所设计材料的活性，研究人员提出了影响其结构的制备工艺和工艺参数。探索等离激元介导电催化的内在机理在现阶段仍是一个挑战，其对等离激元电催化剂的设计具有重要意义。迄今为止，人们已经开发了各种技术来辅助实验和理论计算，以揭示潜在的机制。作者重点研究了用于识别LSPR效应和在原位和原位光谱中区分电化学界面上单个LSPR效应的表征技术，并将LSPR与电化学方法组合。
2）作者从LSPR的电催化机理出发，总结了杂化体系中直接纯等离激元金属驱动电催化和间接等离激元增强电催化的研究，特别是LSPR效应与反应物分子、电催化活性物种和半导体的相互作用。
3）作者最后指出，尽管LSPR介导的电催化方面已经取得了重要进展，但仍需要考虑以下几个影响其未来发展的因素，包括：i）材料设计。除了通过结构/形状设计或合金的协同效应进一步提高现有LSPR电极的活性外，还应努力探索新型的等离激元金属纳米结构；ii）机理研究。需要深入揭示LSPR增强电催化的机理，为等离激元电催化剂的合理设计提供依据；iii）Ag和Cu纳米结构与等离激元Au的不同之处在于它们容易被氧化，在这种情况下，原位还原似乎是合理设计等离激元电催化剂的一种很有前途的选择；iv）开发新的LSPR介导的电化学过程；v）调整反应路径。实验和理论结果表明，热电子的转移和反应路径可以用不同的外加电势和光源来进行调整。
参考文献
Jian Zhao, et al, Localized surface plasmon resonance for enhanced electrocatalysis, Chem. Soc. Rev., 2021
DOI: 10.1039/d1cs00237f
https://doi.org/10.1039/d1cs00237f
