ACS Nano：光调节金纳米颗粒光催化剂的氧化还原电位

痴迷文献

2020-05-23

近些年，金属纳米颗粒基光催化剂在催化氧化还原反应方面引起了广泛的关注。由于仅具有皮秒寿命的热载流子，这些催化剂的性能一般都比较较差。

有鉴于此，加州大学美熹德分校Son C. Nguyen报道了通过对催化剂进行光充电使得在光稳定状态下积累的电子具有更长的催化寿命。同时，测试了胶体金纳米颗粒在不同波长的光照射下的光稳定状态下的氧化还原电位。

文章要点

1）研究人员通过模型反应，建立了不同波长连续照射下FeCl3光催化氧化刻蚀胶体金纳米颗粒的光稳定状态。使用紫外-可见光谱和化学分析来确定平衡时反应物和产物的浓度。然后采用能斯特方程计算了纳米颗粒的光氧化还原电位。

2）实验结果表明，金纳米颗粒的光氧化还原电势随着激发波长的减小而降低，这与费米能级的升高相对应。在450~517 nm的不同波长照射下，电位可调至1.28~1.40 V（Vs. SHE）。远低于非辐照条件下纳米颗粒的1.48 V电势。同时，与波长效应相比，颗粒大小或光功率对光氧化还原电位的影响较小。

该研究表明，利用不同的激发波长控制颗粒的光氧化还原电位，可用来调节金属纳米颗粒光催化剂的活性和选择性。

Ziliang Mao, et al, Tuning Redox Potential of Gold Nanoparticle Photocatalysts by Light, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c01704

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c01704