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CdS核-金等离子体卫星纳米结构增强光催化析氢反应

导读: 近日,厦门大学的李剑锋教授(通讯作者)团队开发了一种高活性的CdS核心-金等离子体卫星纳米结构复合催化剂,可有效促进可见光下水分还原产氢。

图五 产氢性能

CdS核-金等离子体卫星纳米结构增强光催化析氢反应

(a)使用具有不同Au载量的复合催化剂的光催化H2析出量。

(b)Au负载量为1.16wt%的CdS-Au复合催化剂的光催化H2释放的循环测试

图六 电化学表征

CdS核-金等离子体卫星纳米结构增强光催化析氢反应

(a)在硫酸钠溶液中CdS和CdS-16纳米金的LSV扫描

(b)CdS和CdS-16nm Au的电化学阻抗谱

【小结】

本文设计了一种CdS核心-金等离子体卫星纳米结构,表现出非常高的光催化氢生产率。通过水热法合成花状硫化镉纳米粒。使用APTMS作为偶联剂将金纳米粒子均匀地组装在CdS表面上。经过APTMS修饰后,CdS纳米粒子表现出带正电荷的表面,使得CdS能够有效地捕获表面带负电的Au纳米粒子。通过调整催化剂的结构和反应条件,对CdS核-金等离子体卫星催化剂的增强机理进行了全面的研究。 结合近场增强和“热”电子转移的协同效应已被揭示,并且导致了巨大的增强。 这项工作很好地表明,SPR的增强可以大大提高传统半导体光催化剂的光催化活性,从而为开发用于太阳能转换的高效光催化剂提供了有前途的策略。

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