首尔科技大学物理化学系教授徐大夏(音译,李国阳)领导的研究小组开发出了可以控制和观察纳米催化剂复杂化学反应中电子转移和转移的光学显微镜。该技术有望提供一种基于系统化学的实验策略,一种在单粒子水平上精确研究光催化剂的新实验策略。
纳米级等离子体金属,如金,在可见光范围内较宽的地方表现出较高的光吸收率。它们与半导体光催化剂结合,作为增加光吸收的介质。激发发生时,电子获得能量并作为光吸收的反应而移动,它通过各种途径出现,这取决于金属的大小和光的波长。关于这种电子运动作为催化剂的作用有各种各样的假设。研究小组通过开发一种新的显微镜来验证这些假设,并揭示了电子是如何转移的,这种显微镜在实验上比观察化学反应的传统方法更简单、更复杂。
徐大夏教授研究组开发出了混合纳米粒子(金/铜氧化物)和不同波长(颜色)的激光器(a、B、C激光器分别是a +B、a +C、a +B、a +C……)将A+B+C)分别组合成一个新的形式,研究它们之间的反应,通过实验检验关于电子激发现象的各种假设,并逐一验证。通过这一过程,该团队能够选择性地诱导金纳米粒子中的电子激发,并通过评估催化剂反应性的增加来定量分析它们的贡献。此外,研究小组证实,这些被激发的电子被转移到半导体中,同时增加了稳定性和反应性。
科学技术院物理化学系教授徐大夏表示:“此次报道的观测技术是对化学反应进行高精度、高效率、低成本观测的技术”,“有望为催化剂的尖端设计做出贡献,并应用于将纳米粒子用于药品的尖端评价和控制技术。”
同时,本研究得到了国家研究基金会首席研究员支持项目、领先研究中心、生物医学技术发展项目和DGIST大挑战研究创新项目的支持。
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