电浆催化剂平反应障碍

经常光激活自然的化学反应,化学家们正越来越多地研究其潜在的推动人工化学反应。行业,然而,通常依赖于热活化能。现在,我们一起研究人员表明,光和热可以开潜在储氢的重要反应,让它迅速在温和条件下进行。

进行各种反应在金属催化剂进行催化剂时更快地照亮。这是由于电浆交互,即光子激发集体被称为等离子体电子激发态金属。不清楚,但是,是否直接从高能电子加速的结果时产生这些等离子体衰变或局部加热催化剂是否负责任。

研究人员领导的理论物理学家彼得Nordlander和实验者拿俄米Halas都在德克萨斯州莱斯大学,研究ruthenium-catalysed游离的氨的影响。这个反应的工业潜力存储和释放氢燃料,作为唯一的副产品是氮。然而,其高活化能需要高温继续以可接受的速度。的解吸速率决定步骤通常是氮气从催化剂表面的分离步骤的活化能很小,所以你最终饱和催化剂表面并没有什么,”Nordlander解释道。

科学家制造了一种混合copper-ruthenium纳米催化剂:当他们照亮这个波长550 nm(铜)的等离子体共振频率,反应进行177倍时,催化了钌。是否加热可以解释这一点,研究人员监控的温度催化剂表面红外摄像机。当他们复制这个催化剂加热在黑暗中,它对反应速率无显著影响。

因此,研究人员得出结论,戏剧性的影响是由于高能电子从催化剂表面等离子体衰变刺激氮气解吸。研究人员目前正在设计不同的电浆纳米结构催化其他反应。我们可以调整电浆纳米结构的能量生成电子的能量为特定的化学反应,我们希望“Nordlander说。

催化化学佩德罗Camargo在巴西圣保罗大学的印象:“这是一个极好的贡献电浆nanocatalysis——一个新边疆,吸引大量的关注由于潜力,在未来,使用太阳能灯开各种各样的化学转换,”他说。现在最挑战的领域涉及的机制的识别光增加反应速率,和本文模型系统中做出了重要贡献。