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Double-hollow Au@CdS Yolk@Shell Nanostructures as Superior Plasmonic Photocatalysts for Solar Hydrogen Production, Advanced Functional Materials 34, 46(2024)
雙空心蛋黃-蛋殼之鈴鐺型奈米結構作為太陽能產氫光催化劑的研究。
Yi-An Chen, Yuhi Nakayasu, Yu-Chang Lin, Jui-Cheng Kao, Kai-Chi Hsiao, Quang-Tuyen Le, Kao-Der Chang, Ming-Chung Wu, Jyh-Pin Chou, Chun-Wei Pao, Tso-Fu Mark Chang, Masato Sone, Chun-Yi Chen*, Yu-Chieh Lo*, Yan-Gu Lin*, Akira Yamakata*, and Yung-Jung Hsu*
2025/01/22
學理上，結構工程的手段於改善半導體奈米結構的光催化性能方面已經被證明是有效的。本研究工作提出了一種特殊的雙空心蛋黃-蛋殼之鈴鐺型奈米結構，由具表面電漿共振特性的Au奈米空心球和CdS空心殼層所組成，作為太陽能產氫的光催化劑。透過調控CdS殼層的厚度，達到最佳化其對光催化性能的影響。研究結果顯示此特殊的雙空心鈴鐺型奈米光催化劑在可見光照射下，表現出優異的產氫能力。尤其產氫的量子產率於波長660奈米照射下可達到4.4%，此乃迄今為止文獻報導的最佳光催化活性表現。本研究進一步利用原位X光吸收光譜實驗技術研究雙空心鈴鐺型奈米光催化劑於太陽光照射下的電荷轉移機制。原位實驗分析結果顯示，此特殊的雙空心鈴鐺型異質結構相當有利於電荷分離。尤其在可見光照射下，Au奈米空心球擁有相當長壽命的熱電子，有助於改善光催化性能。