人们对于Plasmonic催化反应中的热效应和非热效应的争论,并且成为科学领域的重要研究领域。有鉴于此,印度塔塔基础研究所Vivek Polshettiwar教授等综述对Plasmonic催化反应中的热效应和非热效应进行深入的讨论。
本文要点
(1)
首先对各种观点设计的基本原理以及人们目前的深入理解,随后阐述了不同纳米结构产生的激发电荷载流子行为,产生观点相反的两个流派。作者对关于热催化和非热催化过程的关键观点进行展示,并且总结了支持的观点和论据。
(2)
讨论了Arrhenius方程式和变体如何使用。强调LSPR效应起到的重要作用,能够产生集体电荷振荡和衰减动力学,影响催化反应的过程。讨论了导致活化能的微弱区别,并且研究了活化能与温度和光强度对于反应速率的非线性影响作用。此外,强调了测试催化剂的表面温度以及对光引发反应动力学的认识。
这项综述进一步讨论了光波长对于反应速率的影响、同位素效应、竞争性的电子转移反应,对Plasmonic催化反应提供全面的观点。这项综述不仅对目前plasmonic光催化剂进行总结,而且对plasmon催化的发展前景和创新进行讨论,如何尽量利用plasmonic技术的潜力,阐述了plasmon的协同作用为化学转化反应带来的前景。
参考文献
Verma, R., Sharma, G. & Polshettiwar, V. The paradox of thermal vs. non-thermal effects in plasmonic photocatalysis. Nat Commun 15, 7974 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-51916-3
https://www.nature.com/articles/s41467-024-51916-3