近日,我院娄在祝副教授提出了一种精确控制表面等离子体材料微结构的制备方法,揭示了表面等离子热电子在材料中的传递机理。相关论文“Anisotropic Ag2S-Au triangular nanoprisms with desired configuration for plasmonic photocatalytic hydrogen generation in visible/near-infrared region”在线发表于《Advanced Functional Materials》(DOI: 10.1002/adfm.201706969)(论文链接)。
金属表面等离子体共振(SPR)效应在能源、环境、生物、医学等领域有着重要应用。尤其是在光催化领域,SPR能大大提高光吸收和催化效率。自2007年日本Awazu课题组首次提出SPR光催化概念以来,SPR光催化技术得到了迅速发展。
由于SPR效应产生的表面电场主要集中于金属表面强极化的高曲率位置,SPR光催化材料的催化活性由金属纳米颗粒及半导体复合结构的形貌决定。因此,精确控制半导体在金属纳米颗粒表面的选择性负载是制备高活性SPR光催化材料的关键问题。针对这一问题,在国家自然科学基金等项目的资助下,我院娄在祝副教授等通过调控硫化银生长过程中硫离子的扩散,成功制备出具各向异性的硫化银-金纳米三角片,实现了复合SPR光催化材料结构的精确制备。为验证该复合材料的光催化活性,他们将其应用于光催化产氢,实验结果表明,这个结构材料表现出优异的光催化活性。他们还利用单颗粒荧光显微技术,在单颗粒尺度上进行了SPR热电子转移的机理研究,证明了该复合材料具有促进SPR热电子传递的理想结构。