表面等离子体共振在光电催化中的应用及其机理研究

高效利用太阳光能一直是当前世界经济发展中急需突破的技术领域之一。而具有表面等离子体共振效应的金属纳米粒子可以吸收可见光，并将其转化为化学能，加速化学反应的进行。在这一过程中，表面等离子体共振效应会同时产生光热效应以及光电催化效应，而这两种效应目前仍然难以定量检测。因此，研究表面等离子体共振效应利用可见光催化化学反应的机理以及定量测定其中的光热效应及光电催化效应对于这一技术的实际应用有着重要的理论和现实意义。

近日，中山大学化学与化学工程学院方萍萍讲师及其研究团队对这一课题进行研究并取得了突破性进展。他们通过合成以金为核，修饰了铂的复合纳米光电催化材料，实现了表面等离子体共振协助增强的光电催化反应，这种催化材料可以通过表面等离子体共振效应吸收可见光，使其催化活性提高近3倍。同时将电化学方法与表面增强拉曼光谱结合，解决光电催化反应中光热效应和光电效应贡献比例难以量化的问题，建立光电催化中热效应和光电效应的定量计算方法，为复合纳米光电催化材料的合成及表面等离子体共振协助增强的光电催化反应提供理论依据。

这一研究成果发表在《Angew. Chem. Int. Ed.》上。

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201505985/abstract