近日,我院娄在祝教授在非金属表面等离子体复合材料构建研究中取得进展,相关成果发表在国际学术期刊 Chemical Engineering Journal(论文链接)。论文共同第一作者为我院博士后卢长海、深圳大学助理研究员李新茹。
高载流子浓度的非金属半导体材料可产生类金属表面等离子体共振效应(SPR),有望取代目前昂贵的金属SPR材料,在光催化等领域具有应用前景。但目前报道的大多数半导体SPR材料在光催化反应中会快速消耗热电子,导致其稳定性较差。同时SPR热电子的超快非辐射衰减,将大量光能转化为热能,导致其催化效率降低。对此,娄在祝教授等提出构建多物理效应复合材料的研究思路,并通过黑磷(BP)和自掺杂氧化钨(WO3-x)简单自组装,构建了具有热释电效应与非金属SPR效应的复合材料BP/WO3-x。在光照下,WO3-x的SPR光热效应可激发BP的热释电效应,产生热释电载流子并持续快速注入WO3-x中,提高了其载流子浓度,增强了SPR效应。与WO3-x相比,BP/WO3-x复合材料的多物理效应可将光催化活性提高7倍。本工作为稳定非金属表面等离子体复合材料的构筑提供了新思路。