尽管人们对光转化为燃料进行了各种尝试，但效果往往比较有限。

近日，忠南大学Hyun You Kim，高丽大学In-Hwan Lee报道了由等离激元Au、CeO₂半导体和石墨烯导体组成的活性和持久的三因素分级光催化剂用于制氢。

文章要点

1）Au@CeO₂/Gr_2.0实体（石墨烯外壳厚度为2.0 nm）在可见光照射下表现出出色的性能（8.0 μmol mg_cat⁻¹ h⁻¹），分别是二元Au@CeO₂和独立CeO₂物种的2.2倍和14.3倍，优于现有的催化剂。同时，在560 nm的入射波长下提供了38.4%的高最大量子产率。

2）Au@CeO₂/Gr_2.0性能的提高归因于三个不可或缺的效应：1）等离激元共振能量被光激发并转移到Au@CeO₂表面附近产生局域化的热电子；2）高比表面积的Gr导电壳将捕获它们进行直接析氢反应；3）在Au@CeO₂富含缺陷的表面上杂化的活性石墨烯有利地吸附氢原子，这些发现，使得人们对Au@CeO₂/Gr催化剂体系的光氢转化有了深入的了解。

参考文献

Dung Van Dao, et al, Light-to-Hydrogen Improvement Based on Three-Factored Au@CeO₂/Gr Hierarchical Photocatalysts, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c00509

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c00509