Au-CeO2复合气凝具有可调节的Au纳米颗粒大小作为CO2减少的等离子体光催化剂
Hao Tang1, Zi Ang Chen1, Muchen Wu1
1State Key Laboratory of Silicon and Advanced Semiconductor Materials, School of Materials Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, PR China.
Journal of colloid and interface science
|September 17, 2023
概括
研究人员使用一种新的sol-gel方法调整了金/氧化 (Au/CeO2) 气凝中的金纳米粒子大小. 较小的金纳米粒子显著提高了光催化二氧化碳的减少,显示了改善可持续能源解决方案的潜力.
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:
- 调整金纳米粒子 (Au NP) 尺寸对于优化表面等离子体共振 (SPR) 增强光催化中的Au/半导体异质连接至关重要.
- 新兴的"等离子气凝"概念允许NP尺寸与半导体相相比,为催化剂设计提供了新的途径.
研究的目的:
- 开发一种用于调整Au-CeO2复合气凝中的Au NP尺寸的替代方法.
- 为了研究不同的Au NP大小对这些气凝的光催化二氧化碳减排活性的影响.
主要方法:
- 使用环氧添加溶凝方法合成Au-CeO2复合气凝.
- 在凝过程中使用混合有机酸添加剂与醇组来控制Au NP大小.
- 描述了由此产生的气凝,专注于Au NP尺寸分布 (∼30 nm至10 nm以下) 和CeO2纳米粒子尺寸 (∼10-15 nm).
主要成果:
- 在Au-CeO2气凝结构中成功实现了Au NPs的尺寸调整.
- 观察到SPR峰值位置和强度与Au NP大小相关的变化.
- 证明Au NPs可以增强CeO2气凝的光催化活性以减少二氧化碳.
结论:
- 在光催化 CO2 减少中,Au NP 的大小显著影响了增强程度和产品选择性 (CH4 或 CO).
- 最小的Au NPs表现出最高的光催化性能,表明它们在优化复合气凝效率方面的关键作用.
- 这项工作提出了一个可行的策略,用于制造大小控制的Au/CeO2气凝,用于先进的光催化应用.
