甲醇电氧化反应（MOR）作为直接甲醇燃料电池的阳极反应，从根本上决定了器件的效率。将电催化和光催化相结合，为加速MOR动力学提供了一种既有前景又具有挑战性的策略。

近日，青岛科技大学姜鲁华教授，刘静报道了合成了一种独特的多孔整体型Ag_0.333V₂O₅纳米棒（Ag_0.333V₂O₅-NR），该纳米棒由于其层状结构而被用于锂离子电池，具有窄禁带（2.12 eV）作为光催化剂，而在其上分散的Pt纳米颗粒作为电催化剂来活化甲醇分子。

文章要点

1）通过控制Ag的用量，Ag纳米颗粒形成在Ag_0.333V₂O₅-NR上，因此能够研究来自Ag的局域表面等离激元共振（LSPR）对光电催化耦合过程的影响。

2）与纳米光催化剂相比，多孔整体型Ag_0.333V₂O₅-NR具有如下优点：i）具有较深的价带（VB）（3.0 eV），具有很强的氧化能力；ii）降低了整体型结构中的界面电荷转移电阻。

3）实现结果显示，光照下，Pt/Ag_0.333V₂O₅-NR上MOR电流增加一倍，表观活化能显著降低。实验结合理论研究表明，MOR增强主要归因于Ag_0.333V₂O₅上的光生OH_ad促进甲醇在带负电的Pt表面上的脱氢，从而导致非CO_ad的主导途径。此外，Ag的LSPR促进了Ag_0.333V₂O₅向Pt的界面电子转移，从而提高了上述光电催化耦合过程中的电荷分离效率。

本研究揭示了等离激元金属参与光电催化耦合过程的机理，为设计高效的MOR光电催化剂提供了一条途径。

参考文献

Xingming Xie, et al, Plasmon-Enhanced Photocatalysis Coupling Electrocatalysis Steering Methanol Oxidation toward a CO-Free Dominant Pathway, ACS Catal.2021

DOI: 10.1021/acscatal.1c03756

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c03756