热烈祝贺硕士研究生张琴在Chem. Biomed. Imaging发表用于等离激元驱动光催化的金纳米立方@硫化镉核壳纳米结构中的壳厚

调制电荷载流子转移相关研究

Shell Thickness-Modulated Charge Carrier Transfer in Au Nanocube@CdS 

Core-Shell Nanostructures for Plasmon-Driven Photocatalysis

Qin Zhang, Chen Zhang, Yanan Deng, Huijuan Cao, Cailin Liang, Jie Yang, Jiayao Zhutang, Lin Wei,*and Lehui Xiao*

*Correspondence author

Email: lwei@hunnu.edu.cn; lehuixiao@csu.edu.cn  

高效光催化剂的开发对于太阳能利用具有重要意义。由于等离子体纳米结构具有强光-物质相互作用，将等离子体纳米材料与其他弱光吸收催化材料结合，为拓展光驱动多相催化提供了可行策略。尽管此类杂化结构的光催化性能已显著提升，但其载流子转移效率的调控机制尚不明确。本研究通过在金纳米立方体（AuNC）表面精确包覆硫化镉（CdS）薄层，构建了金属-半导体核壳异质结构。相较于单一AuNC或纯CdS纳米颗粒，该核壳结构在光电流产生效率、电子寿命及电荷分离效率方面均表现出显著提升。更重要的是，通过调控纳米立方体表面半导体壳层厚度，可有效优化其光电响应性能。实验表明，在光驱动光催化反应中，最佳CdS壳层厚度约为8.3 nm，此时载流子转移效率与热电子生成速率达到最高值。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/cbmi.5c00013