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等离子体激元激发的化学势

DOI：10.1002/anie.201914118 期刊：Angewandte Chemie International Edition 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 通过金属纳米粒子局域表面等离子体共振的光激发，可以产生驱动氧化还原反应的反应当量。我们发现，在此类情况下，等离子体激发会产生化学势。根据金纳米粒子上等离子体激发驱动的二氧化碳还原反应中光强依赖性活性测定，该化学势是光照浓度的函数。这一发现使得可将等离子体激发视为化学反应中的试剂——该试剂的化学势可通过光强进行调控。
作者： Sungju Yu，Prashant K. Jain
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

探究化学势贡献对可见光激发等离子体金纳米颗粒驱动的化学反应的影响。

研究成果

等离子体激元激发的化学势被用于驱动氧化还原反应（如CO?电还原反应），否则该反应在黑暗条件下无法进行。理论和实验表明，等离子体产生的电子-空穴对所贡献的化学势直接取决于光强——光照越集中或电子-空穴对寿命越长，可获取的化学势就越大；而最大可能化学势由金纳米粒子的带间能隙决定。

研究不足

该研究并未排除在较高光照强度下适度提高反应温度可能是C2+选择性部分提升的原因。所提出的启发式模型有望通过进一步的理论进展和完善而得到改进。

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