2022年1月,博士生Daniel K. Macharia等Chem. Eng. J.:Ag修饰的CeO2-x用于等离子增强的单一多重颜色催化转换
发布人:陈志钢  发布时间:2022-07-04   浏览次数:75



20221月,博士生Daniel K. Macharia的论文“Ag decorated CeO2-x nanojunctions with plasmon-enhanced catalytic performance for mono/multi-color switching发表在Chemical Engineering Journal (2022, 431, 133996)。目前,该期刊2020年的影响因子为13.273

在光可逆颜色转换系统(PCSSs)中,具有高浓度氧空位的氧化物半导体纳米粒子发挥着至关重要的光催化作用,但其实际应用依然受到一些限制,如光吸收受限和载流子分离差。为了解决这些问题,以CeO2-x为模型,构建了金属-半导体(Ag-CeO2-x)纳米异质结,该材料具有等离子体增强的单色/多色转换催化性能。首先通过溶剂热法合成CeO2-x纳米球(~50 nm),然后通过 NaBH4还原在其表面合成了Ag纳米颗粒(~6 nm),得到Ag/CeO2-x纳米异质结。与CeO2 (Eg = 2.74 eV, 吸光边界~650 nm)相比,Ag/CeO2-x纳米异质结表现出高浓度的氧空位,使其具有更窄的带隙(Eg=2.68 eV)和更宽的光吸收(吸光边界~800 nm)。由于Ag的修饰,Ag/CeO2-x纳米异质结在~460 nm处具有较强的等离子体吸收峰,并在可见-近红外区域(600-1100 nm)具有弱而宽的光吸收尾区域。随后,通过将Ag/CeO2-x纳米异质结和不同的氧化还原染料进行混合,获得了几种变色油墨,与聚合物基体混合后,这些油墨可用于构建可重写织物和纸张。在435 nm光照射下,油墨、织物和纸张均表现出快速的单色/多色转换,这源自于光生电子的还原作用,而这一作用也受益于等离子作用下增强的光吸收和载流子分离。于此相反,808 nm激光照射(空气中)会使颜色恢复,这主要源于等离子作用所带来的光热转换效应。特别地,这种可重写织物和纸张能够对多种单色/多色图像或字母进行远程打印和擦除。因此,Ag/CeO2-x纳米结在可重写织物/纸张方面表现出巨大的潜力。


 原文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.133996