独立式纳米多孔金用于直接等离子体增强的醇分子电氧化

摘要： 局域表面等离子体共振（LSPR）激发增强的化学与电化学反应为太阳能向化学能转化提供了极具前景的途径。然而，由于热载流子寿命短暂且电子-空穴复合迅速，等离子体催化剂通常难以有效收集LSPR激发产生的高能载流子。虽然利用等离子体催化剂与半导体载体间的肖特基势垒可抑制电子-空穴复合，但该界面势垒同时阻碍了低能热载流子的收集，从而影响太阳能-化学能转化效率。本研究报道双连续纳米多孔金作为无肖特基势垒的直接等离子体催化剂，能显著增强醇分子的电氧化反应。其实现了0.486%的高能空穴产率，达到离散等离子体AuAg纳米颗粒的4倍。该直接等离子体催化剂在所有已知金催化剂中展现出最高的甲醇氧化电流密度（531 μA cm-2）。本工作确证：无需肖特基结辅助的直接等离子体电催化可实现更高热载流子收集效率，对开发高效光增强电化学反应的等离子体催化剂具有重要启示。