ACS Catal:非催化活性电极显著改善Plasmonic光电催化活性
纳米技术 纳米 2022-03-19

通过直接将plasmonic纳米结构材料修饰在催化惰性导电性材料上能够得到具有光催化活性的无能垒Schottky体系。这种光催化反应体系目前受到广泛的研究关注,因为这种光催化材料体系能够吸收各种能量的热电子,但是目前系统性机理研究和描述惰性导电基底对于plasmonic电催化剂的贡献还没有相关工作报道。

有鉴于此,瑞典乌普萨拉大学Alina Sekretareva等报道系统性的对支持电极材料的光致增强效应,比较了Au纳米粒子分别修饰在高取向热解石墨HOPG或者氧化铟锡ITO基底上,考察电催化苄醇氧化反应活性。发现担载于HOPG上的AuNP具有显著提高的电催化Plasmonic催化活性。

本文要点:

(1)

在光照射条件时,AuNP/ITO电极上的催化电流实现~(3±1)%的增强,在AuNP/HOPG电极上的催化电流实现~(42±6)%的增强

(2)

研究结果说明电极材料由于局域表面plasmon效应导致的局部电极加热效应是导致在HOPG电极上产生显著增强的光激发电流增强效应

进一步的,作者发现,在更高的反应温度产生更高的界面电荷传输,但是并没有发现更快速的反应物扩散(这与以往研究中普遍认为的提高温度导致反应物扩散更加快速导致加热条件具有更好的反应作用不同)。

本文工作展示说明,系统性的研究反应中的各种参数的重要性。发现非催化活性的因素同样需要进行考虑。

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参考文献

Sagar Ganguli and Alina Sekretareva*, Role of an Inert Electrode Support in Plasmonic Electrocatalysis, ACS Catal. 2022, 12, 4110–4118

DOI: 10.1021/acscatal.2c00206

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.2c00206

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