表麵等離激元光催化水分解研究獲進展

據中科院網站消息：jinri
，zhongguokexueyuandalianhuaxuewuliyanjiusuocuihuajichuguojiazhongdianshiyanshilicantuanduizaibiaomiandenglijiyuanguangcuihuashuifenjiedejiliyanjiufangmianqudexinjinzhan，querenjinshu-半導體界麵可同時作為熱空穴的捕獲位點和水氧化的反應中心，並實現了可見光下水的完全分解。相關研究成果發表在《美國化學會誌》上（J. Am. Chem. Soc., 2017, DOI: 10.1021/jacs.7b04470）。

大連化物所實現表麵等離激元光催化的可見光下水的完全分解反應

liyongguangcuihuafenjieshuijiangtaiyangnengzhuanhuaweihuaxueneng，shoudaoquanshijieguangfandeguanzhu。biaomiandenglijiyuanguangcuihuajiyouyuqijuyoutuozhankejianguangxishoudeqianlijinertigaotaiyangnengzhiqingzhuanhuaxiaolv，jinnianlaishoudaoxueshujieyuelaiyueduodezhongshi。zaitaiyangnengfenjieshuizhiqingguochengzhong，shuideyanghuafanyingshipingjingfanying。yinci，yanjiuguangcuihuadeshuiyanghuaguochengyizhishizhongdianhenandian。ranerdaomuqianweizhi，xueshujieduiyubiaomiandenglijiyuanchanshengderekongxueyongyuyanghuashuidejilihefanyingzhongxinbingbuqingchu。

在本工作中，研究人員製備了納米Au/TiO₂表麵等離激元催化劑，發現其水氧化反應受到二氧化鈦表麵結構的極大影響；通過表麵光電壓譜（SPV）在單個粒子上的成像表征，發現表麵等離激元誘導產生的熱空穴主要分布在Au-TiO₂的界麵附近。進一步通過選擇性光沉積實驗並結合高分辨元素成像表征，清楚地表明Au-TiO₂的界麵是光催化氧化水反應的活性中心
；理論計算結果也表明
，Au/TiO₂催化劑界麵處的獨特的Au-O-Ti結構能夠有效降低反應的活化能，是水氧化反應的活性中心。基於此進展，研究人員利用表麵等離子激元催化劑構築了Z-scheme體係，實現了可見光下水的完全分解反應。更重要的是
，該研究團隊最近構築的全固態的Z-scheme人工光合體係同樣也實現了可見光下水的完全分解（J. Catal.）。

gaigongzuojiejuelechangqiyilaibiaomiandenglijiyuanguangcuihuajishuiyanghuahuoxingweidiandeyinanwenti

，bingjiyubiaomiandenglijiyuancuihuajishixianlekejianguangxiashuidewanquanfenjiefanying，weishejiyouhuajiemianjiegoulaishixiangaoxiaobiaomiandenglijiyuancuihuajishuifenjiefanyingtigonglexinsilu。

該工作得到了科技部973項目、國家自然科學基金、中科院戰略性先導科技專項和教育部能源材料化學協同創新中心(iChEM)的資助。