目前用于析氢反应(HER)的电催化剂是以金属纳米颗粒（NPs）为基础。研究表明，等离激元NPs中的局域表面等离激元共振（LSPR）激发可以促进各种分子转化。这使得能够利用可见光作为能量输入来提高电催化析氢反应（HER）性能。然而，在可见光或近红外范围内，大多数具有HER活性的金属无法进行LSPR激发。

基于此，芬兰赫尔辛基大学Pedro H. C. Camargo，巴西圣保罗大学Susana Inés Cordoba de Torresi报道了可控合成了一种金−铑核壳纳米花（Au@Rh NFs），其由一个球形的Au NPs核和一个含有Rh支链或小NPs（不足5 nm）的壳组成。该材料被用作一个模型系统来探索Au NPs的LSPR激发如何提高壳层中Rh的HER电催化活性。

文章要点

1）研究人员采用种晶生长的方法进行合成，通过调节沉积步骤中Rh前驱体的用量或控制合成时间来调节Rh在NFs中的沉积程度。

2）以Au@Rh NFS为模型系统，研究了Au NPs的LSPR激发及其对Rh壳层HER的增强作用随NFs组分的变化。结果表明，533 nm的LSPR激发显著提高了HER性能。具体地说，含68 at.%Au和32 at.%Rh的Au₆₈Rh₃₂ NFs具有最佳的HER性能。

3）进一步的，在较低和较高激发波长下的实验证实了LSPR激发对HER的作用，并表明双金属NFs相对于单金属NFs的高HER性能是由于与吸附水分子相互作用的改变，原位FTIR光谱表明吸附的水物种在双金属NFs中呈冰状构型，从而促进了HER。因此，虽然Rh只支持紫外区的LSPR，但通过合成Rh与Au偶联的杂化纳米材料，可以利用可见光照射产生的等离激元效应来提高Rh的催化活性。

参考文献

Maria Paula de Souza Rodrigues, et al, Gold−Rhodium Nanoflowers for the Plasmon-Enhanced Hydrogen Evolution Reaction under Visible Light, ACS Catal.2021

DOI: 10.1021/acscatal.1c02938

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c02938