在紫外线照明下,Ag纳米粒子装饰的TiO2中的费米水平转移,电子分离和等离子体共振变化
Wenhao Zhao1, Liping Wen2, Ivan P Parkin3
1State Key laboratory of silicate Materials for Architectures, Wuhan University of Technology, Wuhan City, Hubei Province, P. R. China. bshliu@whut.edu.cn.
Physical chemistry chemical physics : PCCP
|July 18, 2023
概括
贵金属纳米粒子在光催化过程中储存和分离电子. 这项研究发现局部表面等离子体共振 (LSPR) 蓝色转移并不表明白银纳米粒子在二氧化上储存电子的能力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 光催化作用的光催化
背景情况:
- 贵金属纳米粒子是半导体光催化中的关键联合催化剂,用于电子存储和分离.
- 了解它们的电子存储容量对于阐明光催化机制至关重要.
研究的目的:
- 在紫外线照明下评估Ag/TiO2的费米水平 (EF) 转移,使用in situ光导和理论分析.
- 研究Ag纳米粒子在Ag/TiO系统中的电子存储和分离中的作用.
- 为了确定局部表面等离子体共振 (LSPR) 蓝转移是否可以作为Ag纳米粒子中电子储存的指标.
主要方法:
- 在气体条件下进行现场光导度测量.
- 理论分析来评估费米水平的变化.
- 进行X射线光电子光谱 (XPS) 分析.
主要成果:
- Ag/TiO2的费米水平 (EF) 在带间隙内更深,并且与裸体TiO2相比,不受温度变化的影响.
- 在实验条件下,大约有46个电子可以存储在10纳米Ag纳米粒子中,独立于实验条件下的温度.
- 在紫外线照明下观察到的局部表面等离子体共振 (LSPR) 蓝色转移并不表明Ag纳米粒子中的电子储存,也与Ag2O或TiO2减少无关.
结论:
- Ag纳米粒子在Ag/TiO2系统中有效地储存电子,其容量与温度无关.
- 局部表面等离子体共振 (LSPR) 蓝转移是评估光催化剂中Ag纳米粒子电子储存能力的不可靠指标.
- 在TiO2中的电子陷会影响TiO2和Ag纳米粒子之间的电子分布.
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