TiO₂/Au纳米结构是一种经典的可在可见光中使用的光催化剂，其可见光催化活性是由于Au纳米粒子的表面plasmon共振（SPR）作用产生的。在许多传统TiO₂/Au催化剂的案例中，在可见光区间的SPR效应非常弱。有鉴于此，加拿大INRS-EMT Luca Razzari、济南大学刘宏、江苏大学张建明等报道了一种结构独特的TiO₂/Au/TiO₂结构材料，实现了回音壁模式（WGM）的共振和SPR协同作用，实现了高活性的可见光催化性能。作者使用大肠杆菌（E. coli）作为天然反应物和模板构建了TiO₂/Au/TiO₂纳米结构，通过数值模拟作者发现，这种大肠杆菌结构TiO₂胶囊展现了WGM回音壁共振作用和Au/TiO₂的SPR协同作用，进而显著改善了可见光吸收性能，在Au-TiO₂界面上实现了显著提高。本工作为深入理解和设计生物合成plasmonic光催化剂提供了经验和范例。

本文要点：

（1）

作者通过一种生物处理过程合成TiO₂/Au/TiO₂结构催化剂，将E. coli大肠杆菌作为天然还原剂，从废水中回收贵金属，随后作为模板构建了TiO₂/Au/TiO₂结构，这种结构的光催化剂在可见光区域展现了最高的光催化性能（相同Au担载量）。

（2）

合成方法。将E. coli在37 ℃中放置于营养液中进行培养，随后加入Au³⁺溶液，24 h后离心处理得到担载有Au的E. coli。在水和乙二醇混合溶液中加入K₂TiO(C₂O₄)₂，随后加入离心得到的E. coli/Au 样品，180 ℃中水热反应，80 ℃中烘干，在500 ℃空气气氛中煅烧2 h，得到产物。

参考文献

Xin Yu, Xin Jin, Xuanyu Chen, Aizhu Wang, Jianming Zhang*, Jian Zhang, Zhenhuan Zhao, Mingming Gao, Luca Razzari*, and Hong Liu*

A Microorganism Bred TiO₂/Au/TiO₂ Heterostructure for Whispering Gallery Mode Resonance Assisted Plasmonic Photocatalysis, ACS Nano. 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c06278

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c06278