Progresos y desafíos en fotocatálisis y fotovoltaica mejorada con plasmon

En esta presentación, exploramos las propiedades plasmónicas y catalíticas de tales pequeñas nanopartículas metálicas, con el objetivo de utilizar los plasmones a tanto el monitor como incrementar las reacciones catalíticas. En primer lugar, investigamos las resonancias de plasmones de nanopartículas individuales como sus tamaños se reducen de 20 nm hasta menos de 2 nm. Encontramos que las resonancias de plasmones son influenciadas por efectos de confinamiento cuántico de las partículas menores de 5 nm. A continuación, se estudia la actividad fotocatalítica de las nanopartículas metálicas individuales recubiertas con titania. Los cambios de la adición de la sonda de resonancia de plasmón o eliminación de electrones durante una reacción redox, proporcionando información sobre los mecanismos de carga de separación. Por último, se explora el potencial para lograr absorción solar de banda ancha en los sistemas fotocatalíticos y fotovoltaicos que utilizan la conversión ascendente. Los cálculos indican que los materiales de conversión creciente pueden mejorar significativamente la eficiencia de las células, y que se desarrollan las técnicas experimentales para darse cuenta de la conversión ascendente de alta eficiencia mediante la adaptación de la densidad óptica de los estados a través de la plasmónica y la densidad electrónica de los estados a través de mediciones de la presión. Nuestras mediciones de una sola partícula desentrañar la interacción de la estructura y función de las partículas, y proporcionar una plataforma para mejorar futuros sistemas fotocatalíticos y fotovoltaicos.