由局域表面等离激元共振（LSPR）的衰变驱动的激发或“热”载流子的产生和转移是等离激元光催化中的关键步骤。同时包含金属和半导体构建块的混合结构有助于提取反应载流子并将其用于光电催化。

近日，波士顿大学Björn M. Reinhard研究了包裹在含有黄铜矿（CuFeS₂）纳米晶（NC）的脂膜中的Au纳米棒（NRs）的杂化等离激元光催化剂。

文章要点

1）当Fröhlich共振条件在λ_res^NC=490 nm附近满足时，CuFeS₂ NC_S保持了明显的准静态共振，这种共振的衰减导致热电子的产生。此外，它们还具有良好的表面性质，可以吸附水和其他氧物种，以及有助于氧化还原催化的Cu(I)/Cu(II)对。

2）研究人员以析氢反应(HER)和析氧反应(OER)为测试反应，对复合光催化剂的波长依赖性氧化还原催化性能进行了研究。研究发现，Au NR和CuFeS₂纳米复合材料的结合提高了构筑块的光催化活性，并且Au NR和CuFeS₂在电磁光谱的近红外和可见光范围内的共振激发分别与HER和OER催化有关。研究人员用光驱动电子转移和NCs表面上的Cu(I)/Cu(II)氧化还原耦合催化作用合理解释了所观察到的波长相关的催化作用。

参考文献

Xingda An, et al, Wavelength-Dependent Bifunctional Plasmonic Photocatalysis in Au/Chalcopyrite Hybrid Nanostructures, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c01706

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c01706