研究目的
为探究等离激元纳米材料中热载流子的局部来源，重点研究纳米多孔金中的表体比对热电子产生及注入电解质过程的影响，该过程应用于太阳能水分解等领域。
研究成果
研究表明，将纳米多孔金(npAu)的韧带尺寸减小至30纳米以下时，由于表面碰撞增加会增强热电子注入效应，此时表面光电子发射成为主导过程。韧带尺寸越小，内部量子效率显著提升，且电子注入的能量势垒约为3.2电子伏特。该发现揭示了表面效应在提升等离激元催化剂效率中的重要性。
研究不足
该研究仅限于配位数尺寸低至9纳米的npAu；更小尺寸未作探究。金中5d能带吸收的存在降低了效率，表明无明显带间跃迁的金属可能表现更佳。测量假设所用条件下吸附质效应可忽略不计。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用纳米多孔金（npAu）作为光电极，通过光增强析氢反应（HER）研究热电子发射。该方法通过热粗化系统改变韧带尺寸以调节表体比。
2：样品选择与数据来源：
npAu样品由100纳米厚的Ag75Au25白金箔经脱合金处理后，在300°C下进行不同时间（2至8分钟）的热粗化处理，获得9至39纳米的韧带直径。表征手段包括扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDX）、紫外-可见光谱（UV-Vis）及电化学测量。
3：实验设备与材料清单：
设备包含扫描电镜（Leo Gemini 1530）、紫外-可见分光光度计（PerkinElmer Lambda 1050）、电化学工作站（Metrohm Autolab PGStat302）、光电化学测试系统（Zahner）。材料包括白金箔（Eytzinger）、高氯酸（HClO4，Merck）、3-巯基丙基三甲氧基硅烷（Sigma）、硫酸（H2SO4，Alfa）、玻璃基底（Carl Roth）。
4：0）、紫外-可见分光光度计（PerkinElmer Lambda 1050）、电化学工作站（Metrohm Autolab PGStat302）、光电化学测试系统（Zahner）。材料包括白金箔（Eytzinger）、高氯酸（HClO4，Merck）、3-巯基丙基三甲氧基硅烷（Sigma）、硫酸（H2SO4，Alfa）、玻璃基底（Carl Roth）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：npAu薄膜经脱合金处理后负载于功能化玻璃基底，退火粗化后进行结构与光学性能表征，随后作为工作电极与铂对电极、银/氯化银参比电极组成三电极体系。在不同波长和电位下通过切换光照测量光电流。
5：数据分析方法：
根据光电流与吸收光子数计算内量子效率（η）。数据分析包括光电流测定的线性回归、理论模型拟合（如η ~ (E_B + eE - E_ph)^(5/2)）以及与尺寸依赖趋势的对比。
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获取完整内容-
UV-Vis Spectrometer
Lambda 1050
PerkinElmer
Optical absorption spectroscopy of npAu samples
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Potentiostat
PGStat302
Metrohm Autolab
Electrochemical measurements including dealloying and photocurrent determination
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Scanning Electron Microscope
Gemini 1530
Leo
Microstructural characterization of npAu samples
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Photoelectrochemical Workstation
Zahner
Photoelectrocatalytic measurements under controlled illumination
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White Gold Leaves
Ag75Au25
Eytzinger
Source material for npAu sample preparation
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HClO4
70% p.a.
Merck
Electrolyte for dealloying process
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(3-Mercaptopropyl)trimethoxysilane
95%
Sigma
Adhesion promoter for substrate functionalization
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H2SO4
Alfa
Electrolyte for HER and spectroscopic characterization
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Glass Microscopy Slides
Carl Roth
Substrates for npAu film deposition
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Ag Contact Paste
Plano
Electrical contact for npAu electrodes
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