Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Otrzymywanie nanocząstek stopu srebra i palladu do katalizy plazmonicznej w świetle widzialnym

5.3K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/61712

⸱

18 sierpnia 2020

 ,  ,  , 
1Department of Chemistry, University of Helsinki

W tym artykule

Podsumowanie

Prezentowany tutaj jest protokół syntezy nanocząstek (NPs) ze stopu srebra i palladu (Ag-Pd) na bazie ZrO2 (Ag-Pd/ZrO2). System ten pozwala na pozyskiwanie energii z promieniowania światłem widzialnym w celu przyspieszenia i kontrolowania przemian molekularnych. Ilustruje to redukcja nitrobenzenu pod wpływem lekkiego napromieniowania katalizowanego przez Ag-Pd/ZrO2 NPs.

Streszczenie

Zlokalizowany powierzchniowy rezonans plazmonów (LSPR) w plazmonicznych nanocząstkach (NPs) może przyspieszać i kontrolować selektywność różnych przemian molekularnych. Otwiera to możliwości wykorzystania światła widzialnego lub bliskiej podczerwieni jako trwałego wkładu do napędzania i kontrolowania reakcji, gdy nanocząstki plazmoniczne wspierające wzbudzenie LSPR w tych zakresach są wykorzystywane jako katalizatory. Niestety, nie dotyczy to niektórych metali katalitycznych, takich jak pallad (Pd). Jedną ze strategii przezwyciężenia tego ograniczenia jest zastosowanie bimetalicznych nanocząsteczek zawierających metale plazmoniczne i katalityczne. W tym przypadku wzbudzenie LSPR w metalu plazmonicznym może przyczynić się do przyspieszenia i kontroli przemian napędzanych przez składnik katalityczny. Opisana w niniejszym dokumencie metoda koncentruje się na syntezie bimetalicznych nanocząsteczek srebrno-palladowych (Ag-Pd) na podparciu ZrO2 (Ag-Pd/ZrO2), który działa jako układ plazmoniczno-katalityczny. Nanocząsteczki wyprowadzono przez współimpregnację odpowiednich prekursorów metali na podłożu ZrO2 , a następnie jednoczesną redukcję prowadzącą do powstania bimetalicznych nanocząstek bezpośrednio na podłożu ZrO2 . Nanocząstki Ag-Pd/ZrO2 zostały następnie wykorzystane jako katalizatory plazmoniczne do redukcji nitrobenzenu przy oświetleniu 425 nm przez lampy LED. Za pomocą chromatografii gazowej (GC) można monitorować konwersję i selektywność reakcji redukcji w warunkach ciemnego i jasnego napromieniowania, wykazując zwiększoną wydajność katalityczną i kontrolę selektywności pod wzbudzeniem LSPR po stopieniu nieplazmonicznego Pd z plazmonicznym metalem Ag. Technikę tę można dostosować do szerokiego zakresu przemian molekularnych i składu nanocząsteczek, co czyni ją przydatną do charakterystyki plazmonicznej aktywności katalitycznej różnych typów katalizy pod względem konwersji i selektywności.

Wprowadzenie

Wśród wielu zastosowań nanocząstek metali (NP), kataliza zasługuje na szczególną uwagę. Kataliza odgrywa kluczową rolę w zrównoważonej przyszłości, przyczyniając się do mniejszego zużycia energii, lepszego wykorzystania surowców i umożliwiając czystsze warunki reakcji1,2,3,4. Tak więc postęp w katalizie może dostarczyć narzędzi do zwiększenia wydajności atomowej procesów chemicznych, czyniąc je czystszymi, bardziej opłacalnymi ekonomicznie i bardziej przyjaznymi dla środowiska. Nanocząsteczki metali obejmujące srebro (Ag), złoto (Au) lub miedź (Cu) mogą wykazywać interesujące właściwości optyczne w zakresie widzialnym, które wynikają z unikalnego sposobu, w jaki systemy te oddziałują ze światłem w nanoskali poprzez 5,6,7,8. W tych nanocząsteczkach, określanych jako plazmoniczne nanocząsteczki, LSPR obejmuje rezonansowe oddziaływanie między padającymi fotonami (z nadchodzącej fali elektromagnetycznej) a kolektywnym ruchem elektronów5,6,7,8. Zjawisko to zachodzi z charakterystyczną częstotliwością, która jest zależna od wielkości, kształtu, składu i stałej dielektrycznej otoczenia9,10,11. Na przykład dla Ag, Au i Cu częstotliwości te mogą wahać się od widzialnej do bliskiej podczerwieni, otwierając możliwości wykorzystania energii słonecznej do wzbudzenia ich LSPR5,6,7,8,12,13.

Ostatnio wykazano, że wzbudzenie LSPR w plazmonicznych nanocząsteczkach może przyczynić się do przyspieszenia tempa i kontroli selektywności przemian molekularnych5,14,15,16,17,18,19. W ten sposób powstała dziedzina zwana katalizą plazmoniczną, która koncentruje się na wykorzystaniu energii ze światła do przyspieszania, napędzania i/lub kontrolowania przemian chemicznych5,14,15,16,17,18,19. W tym kontekście ustalono, że wzbudzenie LSPR w plazmonicznych nanocząstkach może prowadzić do powstawania energetycznych gorących elektronów i, określanych jako gorące nośniki wzbudzone LSPR. Nośniki te mogą wchodzić w interakcje z zaadsorbowanymi gatunkami poprzez aktywację elektroniczną lub wibracyjną15,16. Oprócz zwiększonych szybkości reakcji, proces ten może również zapewnić alternatywne ścieżki reakcji niedostępne w tradycyjnych procesach sterowanych termochemicznie, otwierając nowe możliwości kontroli selektywności reakcji20,21,22,23,24,25. Co ważne, warto zauważyć, że rozpad plazmonu może również prowadzić do rozpraszania ciepła, prowadząc do wzrostu temperatury w pobliżu nanocząsteczek, co również może przyczyniać się do przyspieszenia tempa reakcji15,16.

Ze względu na te interesujące cechy, kataliza plazmoniczna została z powodzeniem zastosowana do różnych przemian molekularnych18. Niemniej jednak nadal pozostaje ważne wyzwanie. Podczas gdy plazmoniczne nanocząsteczki, takie jak Ag i Au, wykazują doskonałe właściwości optyczne w zakresie widzialnym i bliskiej podczerwieni, ich właściwości katalityczne są ograniczone pod względem zakresu przemian. Innymi słowy, nie wykazują one dobrych właściwości katalitycznych dla kilku przemian. Ponadto metale, które są ważne w katalizie, takie jak pallad (Pd) i platyna (Pt), nie obsługują wzbudzenia LSPR w zakresie widzialnym lub bliskiej podczerwieni. Aby wypełnić tę lukę, bimetaliczne nanocząsteczki zawierające metal plazmoniczny i katalityczny stanowią skuteczną strategię20,26,27,28,29. W tych systemach metal plazmoniczny może być wykorzystany jako antena do zbierania energii ze wzbudzenia świetlnego przez LSPR, która jest następnie wykorzystywana do napędzania, przyspieszania i kontrolowania przemian molekularnych w metalu katalitycznym. Dlatego ta strategia pozwala nam rozszerzyć katalizę plazmoniczną poza tradycyjne metale plazmoniczne NPs20,26,27,28,29.

Ten protokół opisuje łatwą syntezę bimetalicznych nanocząsteczek ze stopu srebra i palladu (Ag-Pd) na bazie ZrO2 (Ag-Pd/ZrO2), które mogą działać jako system plazmoniczno-katalityczny dla katalizy plazmonicznej. Nanocząsteczki Ag-Pd/ZrO2 wyprowadzono przez współimpregnację odpowiednich prekursorów metali na nośniku ZrO2, a następnie jednoczesną redukcję30. Takie podejście doprowadziło do powstania bimetalicznych nanocząsteczek o wielkości (średnicy) około 10 nm bezpośrednio na powierzchni nośnika ZrO2 . Nanocząsteczki składały się z 1 mol% Pd, aby zminimalizować wykorzystanie metalu katalitycznego przy jednoczesnej maksymalizacji właściwości optycznych powstałych NP Ag-Dd. Wykazano protokół stosowania NP Ag-Pd/ZrO2 w katalizie plazmonicznej do redukcji nitrobenzenu. Do wzbudzenia LSPR zastosowaliśmy oświetlenie LED o długości fali 425 nm. Chromatografię gazową przeprowadzono w celu monitorowania konwersji i selektywności reakcji redukcji w warunkach ciemnego i jasnego napromieniowania. Wzbudzenie LSPR doprowadziło do zwiększenia wydajności katalitycznej i kontroli selektywności w NP Ag-Pd/ZrO2 w porównaniu z warunkami czysto sterowanymi termicznie. Metoda opisana w tym protokole opiera się na prostym układzie reakcji fotokatalitycznej sprzężonej z chromatografią gazową i może być dostosowana do szerokiego zakresu przemian molekularnych i składu nanocząsteczek. W związku z tym metoda ta umożliwia scharakteryzowanie aktywności fotokatalitycznej pod względem selektywności konwersji i reakcji różnych nanocząsteczek oraz niezliczonych przemian w fazie ciekłej. Wierzymy, że ten artykuł dostarczy ważnych wskazówek i spostrzeżeń zarówno nowicjuszom, jak i bardziej doświadczonym naukowcom w tej dziedzinie.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

1. Synteza NPs Ag-Pd/ZrO2

UWAGA: W tej procedurze mol% Pd w Ag-Pd wynosił 1%, a zawartość Ag-Pd na ZrO2 wynosiła 3% wag.

  1. Umieścić 1 g proszku ZrO2 w zlewce o pojemności 250 mL.
  2. Do zlewki, przy intensywnym mieszaniu magnetycznym (500 rpm) w temperaturze pokojowej, dodać 50 mL roztworu AgNO3 (aq) (0,0059 mol/L) oraz 9,71 mL roztworu K2PdCl4 (aq) (0,00031 mol/L).
  3. Dodać 10 mL wodnego roztworu lizyny (0,53 M).
  4. Mieszaninę mieszać intensywnie (500 rpm) przez 20 min.
  5. Po 20 min, za pomocą pipety, dodać do zawiesiny 10 mL świeżo przygotowanego roztworu NaBH4 (aq) (0,035 M) kroplami, z prędkością 1 mL/min. Przez cały czas trwania procesu utrzymywać mieszanie zawiesiny (500 rpm).
  6. Mieszaninę mieszać przez 30 min w temperaturze pokojowej.

2. Oddzielenie i oczyszczanie katalizatora

  1. Przenieś zawiesinę do probówek do wirowania i oddziel ciała stałe od mieszaniny poprzez wirowanie przy 3,260 x g przez 10 min.
  2. Ostrożnie usuń fazę ciekłą za pomocą pipety i dodaj do probówek 15 mL wody dejonizowanej.
    1. Wstrząsaj intensywnie do uzyskania dyspersji ciała stałego. Jeśli nie uda się uzyskać dobrej dyspersji, umieść probówki w kąpieli ultradźwiękowej na 5 min.
    2. Odwiruj dyspersję przy 3,260 x g przez 10 min.
  3. Powtórz etapy płukania (2.2. do 2.2.2.) jeszcze dwa razy, używając wody dejonizowanej, a następnie raz, stosując etanol zamiast wody.
  4. Usuń etanol i wysusz ciało stałe w suszarce w temperaturze 60 °C przez 12 h.
  5. Przeprowadź charakterystykę przygotowanych NP Ag-Pd/ZrO2 za pomocą różnych technik mikroskopowych, elementarnych i spektroskopowych.

3. Synteza Ag/ZrO2 NPs

UWAGA: W tej procedurze zawartość Ag na ZrO2 wynosiła 3% wag.

  1. Wlać 1 g proszku ZrO2 do zlewki o pojemności 250 mL.
  2. Do zlewki dodać 50 mL roztworu AgNO3 (aq) (0,0059 mol/L), intensywnie mieszając magnetycznie (500 rpm) w temperaturze pokojowej.
  3. Dodać 10 mL wodnego roztworu lizyny (0,53 M).
  4. Mieszaninę mieszać intensywnie (500 rpm) przez 20 min.
  5. Po 20 min za pomocą pipety dodać do zawiesiny 10 mL świeżo przygotowanego roztworu NaBH4 (aq) (0,035 M), dodając go kroplami w tempie 1 mL/min. Przez cały proces utrzymywać mieszanie zawiesiny (500 rpm).
  6. Mieszaninę mieszać przez 30 min w temperaturze pokojowej.

4. Oddzielenie i oczyszczanie katalizatora

  1. Przenieś zawiesinę do probówek wirówki i oddziel ciało stałe od mieszaniny poprzez wirowanie przy 3,260 x g przez 10 min.
  2. Ostrożnie usuń fazę ciekłą za pomocą pipety i dodaj do probówek 15 mL wody dejonizowanej.
    1. Wstrząsaj energicznie aż do uzyskania dyspersji ciała stałego. Jeśli nie uda się osiągnąć dobrej dyspersji, umieść probówki w kąpieli ultradźwiękowej na 5 min.
    2. Wirować dyspersję przy 3,260 x g przez 10 min.
  3. Powtórz etapy płukania (4.2. do 4.2.2.) jeszcze dwa razy, używając wody dejonizowanej, a następnie raz, stosując etanol zamiast wody.
  4. Usuń etanol i wysusz ciało stałe w suszarce w temperaturze 60 °C przez 12 h.
  5. Przygotowane NP Ag/ZrO2 można następnie scharakteryzować za pomocą różnych technik mikroskopowych, elementarnych i spektroskopowych.

5. Badanie wydajności katalizy plazmonicznej w redukcji nitrobenzenu pod wpływem wzbudzenia LSPR (naświetlania)

  1. Do kolby okrągłodennej o pojemności 25 mL należy wprowadzić 30 mg katalizatora oraz magnetyczny mieszadło.
  2. Do reaktora należy dodać 5 mL roztworu nitrobenzenu (0.03 mol/L) w alkoholu izopropylowym (IPA).
  3. Następnie należy dodać 11,22 mg proszku KOH (0.0002 mol).
  4. Reaktor należy przepłukać, przedmuchując zawiesinę strumieniem argonu przez 1 min. Bezpośrednio po przepłukaniu należy zamknąć kolbę.
  5. Reaktor należy umieścić w łaźni olejowej podgrzanej do 70 °C na mieszadle magnetycznym z kontrolą temperatury (500 rpm).
  6. Próbkę w probówce należy naświetlać za pomocą 4 lamp LED o długości fali 425 nm jako źródła światła, przy natężeniu światła 0.5 W/cm2. Odległość od lamp do kolby reakcyjnej powinna wynosić 7 cm.
  7. Reakcję należy prowadzić przez 2,5 h w temperaturze 70 °C przy intensywnym mieszaniu magnetycznym (500 rpm).
  8. Następnie należy wyłączyć światło, otworzyć reaktor i za pomocą strzykawki z igłą pobrać próbkę o objętości 1 mL. Należy ją przefiltrować przez filtr 0,45 μm do fiolki do chromatografii gazowej, aby usunąć cząstki katalizatora.

6. Reakcja w warunkach braku wzbudzenia LSPR (warunki ciemności)

  1. Postępuj zgodnie z krokami opisanymi w punkcie 5, ale bez naświetlania. Owiń probówkę z reakcją folią aluminiową, aby zapobiec ekspozycji na światło.

7. Przygotowanie do analizy chromatografii gazowej (GC)

  1. Przygotować roztwór IPA zawierający około 30 mmol/L nitrobenzenu (NB), 30 mmol/L aniliny (AN) oraz 30 mmol/L azobenzenu (AB).
  2. Przeprowadzić analizę GC roztworu przy użyciu odpowiedniej metody. Różne metody można testować, zmieniając temperaturę kolumny oraz programy przepływu gazu. Wybrana metoda powinna umożliwiać rozdzielenie pików odpowiadających IPA, NB, AN i AB w jak najkrótszym czasie retencji.
  3. Po wybraniu metody przygotować zestaw roztworów NB w IPA o stężeniach 50 mM, 25 mM, 10 mM, 5 mM i 2,5 mM, a także zestaw roztworów AN i AB w IPA o tych samych stężeniach.
  4. Przeprowadzić analizę GC przygotowanych roztworów. Każdy chromatogram powinien przedstawiać 2 piki: wyższy odpowiada IPA, a niższy NB, AN lub AB. Dla każdego chromatogramu należy zapisać czas retencji oraz pole powierzchni wszystkich pików.
  5. Wykreślić krzywe kalibracyjne dla NB, AN i AB, nanosząc stężenie w funkcji pola powierzchni piku dla każdej próbki.

8. Analiza GC

  1. Przeprowadź analizę GC próbek pobranych w krokach 5. i 6., stosując tę samą metodę, która była używana w krokach 7.2. i 7.4.
  2. Dla każdego chromatogramu zapisz czas retencji oraz pole powierzchni piku, a następnie wykorzystaj wcześniej wykreślone krzywe kalibracyjne do wyznaczenia stężenia NB, AN i AB w próbkach.
  3. Oblicz konwersję nitrobenzenu oraz selektywność wobec aniliny i azobenzenu, korzystając z poniższych równań:
    Wzór na konwersję w procesie chemicznym, równanie: (C0_NB - C_NB) / C0_NB * 100, metoda obliczeniowa.
    Wzór na selektywność AN, obliczanie stężenia chemicznego w badaniach, analiza równania.
    Równanie selektywności AB; analiza chemiczna; wyniki eksperymentu; C_AB, C_NB; wzór procentowy.
    Gdzie Wzór chemiczny, symbol chemiczny C₀ᵣ z zapisy dolnym i górnym indeksem. to początkowe stężenie NB (0,03 mol/L), a CNB, CAN, CAB odpowiadają odpowiednio stężeniom NB, AN i AB wyznaczonym analizą GC po 2,5 godzinach reakcji.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Rysunek 1A przedstawia fotografie cyfrowe próbek stałych zawierających czysty tlenek ZrO2 (po lewej) oraz NP Ag-Pd/ZrO2 (po prawej). Ta zmiana barwy z białej (w ZrO2) na brązową (Ag-Pd/ZrO2) stanowi wstępny jakościowy dowód na osadzanie NP Ag-Pd na powierzchni ZrO2. Rysunek 1B przedstawia widma absorpcji UV-vis dla NP Ag-Pd/ZrO2 (linia niebieska), ZrO2 (linia czarna) oraz NP Ag/ZrO

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Wyniki opisane w tej metodzie pokazują, że wewnętrzna aktywność katalityczna Pd (lub innego metalu katalitycznego, ale nie plazmonicznego) może być znacznie zwiększona przez wzbudzenie LSPR poprzez napromieniowanie światłem widzialnym w nanocząsteczkach ze stopu bimetalicznego35. W tym przypadku Ag (lub inny metal plazmoniczny) jest zdolny do pozyskiwania energii z promieniowania światłem widzialnym poprzez wzbudzenie LSPR. Wzbudzenie LSPR prowadzi do powstawania gorących nośników ładunku (gorącyc...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Ta praca była wspierana przez Uniwersytet w Helsinkach oraz Fundację Jane i Aatos Erkko. S.H. dziękuje funduszom Erasmus+ EU za stypendium.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
2-Propanol (bezwodny, 99,5%)Sigma-Aldrich278475Numer CAS 67-63-0
Anilina (do syntezy)Sigma-Aldrich8.22256Numer CAS 62-53-3
Azobenzen (98%)Sigma-Aldrich424633Numer CAS 103-33-3
EtanolHoneywell32221Numer CAS 64-17-5
Kwas solny (37%)VWRPRLSMC310066Numer CAS 7647-01-0
L-lizyna (skrystalizowana, ≥ 98,0% (NT))Sigma-Aldrich62840Numer CAS 56-87-1
Kwas azotowy (65%)Merck100456Numer CAS 7697-37-2
NitrobenzenSigma-Aldrich8.06770CAS 98-95-3
Wodorotlenek potasuFisher10448990Numer CAS 1310-58-3
Tetrachloropalladian (II) potasu (98%)Sigma-Aldrich205796Numer CAS 10025-98-6
Azotan srebra (odczynnik ACS, ≥ 99,0%)Sigma-Aldrich209139Numer CAS 7761-88-8
Borowodorek sodu (drobny granulat do syntezy)Sigma-Aldrich8.06373Numer CAS 16940-66-2
Tlenek cyrkonu (IV) (nanoproszek, < Wielkość cząstek 100 nm (TEM))Sigma-Aldrich544760Numer CAS 1314-23-4
Numer

Bibliografia

  1. Dunn, P. J., Hii, K. K., Krische, M. J., Williams, M. T. Sustainable Catalysis: Challenges and Pratices for the Pharmaceutical and Fine Chemical Industries. , Wiley-Blackwell. (2013).
  2. Tzouras, N. V., Stamatopoulos, I. K., Papastavrou, A. T., Liori, A. A., Vougioukalakis, G. C. Sustainable metal catalysis in C-H activation. Coordination Chemistry Reviews. 343, 25(2017).
  3. Polshettiwar, V., Varma, R. S. Green chemistry by nano-catalysis. Green Chemistry. 12 (5), 743(2010).
  4. Rodrigues, T. S., da Silva, A. G. M., Camargo, P. H. C. Nanocatalysis by noble metal nanoparticles: controlled synthesis for the optimization and understanding of activities. Journal of Materials Chemistry A. 7 (11), 5857-5874 (2019).
  5. Linic, S., Christopher, P., Ingram, D. B. Plasmonic-metal nanostructures for efficient conversion of solar to chemical energy. Nature Materials. 10 (12), 911-921 (2011).
  6. Nam, J. M., Liz-Marzán, L., Halas, N. Chemical Nanoplasmonics: Emerging Interdisciplinary Research Field at Crossroads between Nanoscale Chemistry and Plasmonics. Accounts of Chemical Research. 52 (11), 2995-2996 (2019).
  7. Brongersma, M. L., Halas, N. J., Nordlander, P. Plasmon-induced hot carrier science and technology. Nature Nanotechnology. 10 (1), 25-34 (2015).
  8. Smith, J. G., Faucheaux, J. A., Jain, P. K. Plasmon resonances for solar energy harvesting: A mechanistic outlook. Nano Today. 10 (1), 67-80 (2015).
  9. Hartland, G. V. Optical studies of dynamics in noble metal nanostructures. Chemical Reviews. 111 (6), 3858-3887 (2011).
  10. Kelly, K. L., Coronado, E., Zhao, L. L., Schatz, G. C. The optical properties of metal nanoparticles: The influence of size, shape, and dielectric environment. Journal of Physical Chemistry B. 107 (3), 668-677 (2003).
  11. Hermoso, W., et al. Triangular metal nanoprisms of Ag, Au, and Cu: Modeling the influence of size, composition, and excitation wavelength on the optical properties. Chemical Physics. 423, 142-150 (2013).
  12. Kumar, A., et al. Rational Design and Development of Lanthanide-Doped NaYF4@CdS-Au-RGO as Quaternary Plasmonic Photocatalysts for Harnessing Visible-Near-Infrared Broadband Spectrum. ACS Applied Materials and Interfaces. 10 (18), 15565-15581 (2018).
  13. Reddy, K. L., Kumar, S., Kumar, A., Krishnan, V. Wide spectrum photocatalytic activity in lanthanide-doped upconversion nanophosphors coated with porous TiO2 and Ag-Cu bimetallic nanoparticles. Journal of Hazardous Materials. 367, 694-705 (2019).
  14. Ingram, D. B., Linic, S. Water splitting on composite plasmonic-metal/semiconductor photoelectrodes: Evidence for selective plasmon-induced formation of charge carriers near the semiconductor surface. Journal of the American Chemical Society. 133 (14), 5202-5205 (2011).
  15. Linic, S., Aslam, U., Boerigter, C., Morabito, M. Photochemical transformations on plasmonic metal nanoparticles. Nature Materials. 14 (6), 567-576 (2015).
  16. Aslam, U., Rao, V. G., Chavez, S., Linic, S. Catalytic conversion of solar to chemical energy on plasmonic metal nanostructures. Nature Catalyst. 1, 656-665 (2018).
  17. Araujo, T. P., Quiroz, J., Barbosa, E. C. M., Camargo, P. H. C. Understanding plasmonic catalysis with controlled nanomaterials based on catalytic and plasmonic metals. Current Opinion in Colloid and Interface Science. 39, 110-122 (2019).
  18. Gellé, A., et al. Applications of plasmon-enhanced nanocatalysis to organic transformations. Chemical Reviews. , 986-1041 (2020).
  19. Shaik, F., Peer, I., Jain, P. K., Amirav, L. Plasmon-Enhanced Multicarrier Photocatalysis. Nano Letters. 18 (7), 4370-4376 (2018).
  20. Quiroz, J., et al. Controlling Reaction Selectivity over Hybrid Plasmonic Nanocatalysts. Nano Letters. 18, 7289-7297 (2018).
  21. Peiris, E., et al. Plasmonic Switching of the Reaction Pathway: Visible-Light Irradiation Varies the Reactant Concentration at the Solid-Solution Interface of a Gold-Cobalt Catalyst. Angewandte Chemie - International Edition. 58 (35), 12032-12036 (2019).
  22. Yu, S., Wilson, A. J., Heo, J., Jain, P. K. Plasmonic Control of Multi-Electron Transfer and C-C Coupling in Visible-Light-Driven CO2 Reduction on Au Nanoparticles. Nano Letters. 18 (4), 2189-2194 (2018).
  23. Yu, S., Jain, P. K. Plasmonic photosynthesis of C 1 -C 3 hydrocarbons from carbon dioxide assisted by an ionic liquid. Nature Communications. 10, 2022(2019).
  24. Zhang, X., et al. Product selectivity in plasmonic photocatalysis for carbon dioxide hydrogenation. Nature Communications. 8, 1-9 (2017).
  25. Cortés, E. Efficiency and Bond Selectivity in Plasmon-Induced Photochemistry. Advanced Optical Materials. 5 (15), 1700191(2017).
  26. de Freitas, I. C., et al. Design-controlled synthesis of IrO 2 sub-monolayers on Au nanoflowers: marrying plasmonic and electrocatalytic properties. Nanoscale. , 23-27 (2020).
  27. Zhang, C., et al. Al-Pd Nanodisk Heterodimers as Antenna-Reactor Photocatalysts. Nano Letters. 16 (10), 6677-6682 (2016).
  28. Zhou, L., et al. Light-driven methane dry reforming with single atomic site antenna-reactor plasmonic photocatalysts. Nature Energy. 5, 61-70 (2020).
  29. Swearer, D. F., et al. Heterometallic antenna-reactor complexes for photocatalysis. Proceedings of the National Academy of Sciences. 113 (32), 8916-8920 (2016).
  30. Peiris, S., Sarina, S., Han, C., Xiao, Q., Zhu, H. -Y. Silver and palladium alloy nanoparticle catalysts: reductive coupling of nitrobenzene through light irradiation. Dalton Transactions. 46 (32), 10665-10672 (2017).
  31. Rahm, J. M., et al. A Library of Late Transition Metal Alloy Dielectric Functions for Nanophotonic Applications. Advanced Functional Materials. 2002122, 02122(2020).
  32. Zhang, C., Chen, B. Q., Li, Z. Y., Xia, Y., Chen, Y. G. Surface Plasmon Resonance in Bimetallic Core-Shell Nanoparticles. Journal of Physical Chemistry C. 119 (29), 16836-16845 (2015).
  33. Liu, Z., Huang, Y., Xiao, Q., Zhu, H. Selective reduction of nitroaromatics to azoxy compounds on supported Ag-Cu alloy nanoparticles through visible light irradiation. Green Chemistry. 18 (3), 817-825 (2016).
  34. Chaiseeda, K., Nishimura, S., Ebitani, K. Gold nanoparticles supported on alumina as a catalyst for surface plasmon-enhanced selective reductions of nitrobenzene. ACS Omega. 2 (10), 7066-7070 (2017).
  35. Peiris, S., et al. Metal nanoparticle photocatalysts: emerging processes for green organic synthesis. Catalysis Science and Technology. 6 (2), 320-338 (2016).
  36. García-García, I., et al. Silver-Based Plasmonic Catalysts for Carbon Dioxide Reduction. ACS Sustainable Chemistry and Engineering. 8 (4), 1879-1887 (2020).
  37. Agrawal, A., Johns, R. W., Milliron, D. J. Control of Localized Surface Plasmon Resonances in Metal Oxide Nanocrystals. Annual Review of Materials Research. 47 (1), 1-31 (2017).
  38. Lounis, S. D., Runnerstrom, E. L., Llordés, A., Milliron, D. J. Defect chemistry and Plasmon physics of colloidal metal oxide Nanocrystals. Journal of Physical Chemistry Letters. 5 (9), 1564-1574 (2014).
  39. Rej, S., et al. Determining Plasmonic Hot Electrons and Photothermal Effects during H2 Evolution with TiN-Pt Nanohybrids. ACS Catalysis. 10 (9), 5261-5271 (2020).
  40. Barragan, A. A., et al. Photochemistry of Plasmonic Titanium Nitride Nanocrystals. The Journal of Physical Chemistry C. 123 (35), 21796-21804 (2019).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

nanocz stki srebra i palladuno nik z dwutlenku cyrkonuredukcja nitrobenzenuanaliza chromatograficzna gazowatransmisyjna mikroskopia elektronowametoda wsp impregnacjijednoczesna redukcjawzbudzenie LSPR
Otrzymywanie nanocząstek stopu srebra i palladu do katalizy plazmonicznej w świetle widzialnym
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki Korzystania

Zasady

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.