虽然晶面在传统的多相催化中的作用较为熟知，但在等离子体辅助催化中，这种效应尚未得到深入研究，这一方面的研究目前主要集中在等离子体衍生的机制上。鉴于此，来自慕尼黑纳米研究所的Emiliano Cortés和伦敦帝国理工学院的Johannes Lischner等人通过使用不同形状的等离子体Au纳米颗粒——分别暴露{100}、{110}和{111}晶面的纳米立方体（NC）、菱形十二面体（RD）和八面体（OC）——研究了等离子体辅助电催化CO₂还原。

文章要点：

1) 该研究在等离子体激元激发时发现，与黑暗条件相比，Au-OCs使CO法拉第效率（FECO）增加了一倍、CO分电流密度（jCO）提高了两倍，NCs在光照下也有所改善，而Au-RD在有无光照的情况下保持一致的性能，这表明光对反应的影响较小，温度实验则排除了热量是导致这种差异的主要因素，并且原子模拟和电磁建模显示，Au-OCs和NC上的热载流子丰度和电场增强要高于RD；

2) 此外，研究发现这些效应主导了晶面上的反应情况，从而在比较暗过程和等离子体激活过程时改变了反应位点，等离子体辅助的H₂释放反应实验也证实了这些推论，在等离子体催化中，低配位位点在等离子体催化晶面上的主导地位为设计用于能量转换和碳中和的高效光催化剂提供了关键见解。

参考资料：

Kang, Y., João, S.M., Lin, R. et al. Effect of crystal facets in plasmonic catalysis. Nat Commun 15, 3923 (2024).

10.1038/s41467-024-47994-y

https://doi.org/10.1038/s41467-024-47994-y