虽然核壳纳米材料非常适合实现增强的光学和催化性能,但它们在原子水平控制下的合成具有挑战性。
在这里,韩国基础科学研究所Megalamane S. Bootharaju,Taeghwan Hyeon,厦门大学Nanfeng Zheng,首尔大学Jong Suk Yoo展示了 [Au12Ag32(SePh)30]4― 的合成和晶体结构,这是第一个硒化 Au-Ag 核壳纳米团簇的例子,它包含一个金二十面体核,被困在银十二面体中,由 Ag12(SePh) 30壳。
文章要点
1)Au核强烈改变了整体电子结构并产生协同效应,导致稳定性和近红外 II 光致发光的高度增强。 Au12Ag32 及其同金属类似物 Ag44 与 TiO2 的氧空位表现出强烈的相互作用,促进了光催化的界面电荷转移。
2)事实上,Au12Ag32/TiO2 表现出显着的太阳能 H2 产量(6810 µmol g-1 h-1),分别比 Ag44/TiO2 和 TiO2 高约 6.2 倍和约 37.8 倍。良好的稳定性和可回收性以及最小的催化活性损失是 Au12Ag32/TiO2 的附加特性。
3)实验和计算结果表明,Au12Ag32 具有良好的电子结构,可作为一种有效的助催化剂,该电子结构与 TiO2 带对齐,由于 Au12 核带负电荷,可增强光生载流子的分离。
该研究将推动揭示其他纳米团簇的结构-催化活性关系。
参考文献
Megalamane S. Bootharaju, et al, Atom-precise heteroatom core-tailoring of nanoclusters for enhanced solar hydrogen generation, Adv. Mater., 2023
DOI: 10.1002/adma.202207765.
https://doi.org/10.1002/adma.202207765.