碳纳米管具有集体激发的一维性质的材料,但是对表面等离子体的强约束严重阻碍了热电子(HE)的释放,因此在应用于光化学领域产生巨大挑战。有鉴于此,大连理工大学史彦涛教授、刘薇教授等报道杯子堆叠(cup-stacked)碳纳米管(CSCNTs)的混合等离子体CNN中的定向热电子流动以及提取,充分利用平面边缘位点。
近红外(NIR)区域的局域pz电子态和可获得的子带间等离子体激元激发与传统的同心碳纳米管形成了鲜明对比,通过光诱导力显微镜(PiFM)和瞬态光电流响应结合得到验证。紧密结构CSCNTs-C3N4的混合体有效地维持了界面电子态,有助于等离子体能量提取。
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这种CNN具有接近100 %的近红外光驱动CO2以1.35µmol g-1 h-1的速率还原为一氧化碳。这项工作揭示无金属的碳等离子体纳米结构在光催化应用中的应用。
参考文献
Suchan Song, Cuncun Xin, Wei Liu, Wenzhe Shang, Tianna Liu, Wentao Peng, Jungang Hou, Yantao Shi, Near-Infrared Light-Driven CO2 Reduction on Cup-Stacked Carbon Nanotubes, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202415173
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202415173