局部表面等离振子共振(LSPR)被证明可以提高光催化剂的效率。然而,由于大多数金属-半导体器件依赖于单独的金属纳米粒子LSPR的贡献,因此等离子体增强光转换的贡献仍然是有限的。在这种情况下,嵌入式金属纳米粒子的集体激发概念被证明是提高等离子体能量利用的有效策略。与常规单独的金纳米颗粒相比,金纳米链对光转化增强的贡献提高了3.5倍。实验表征和理论模拟表明,金纳米链的强耦合等离子体纳米结构产生了高强度的电磁场。增强的电磁场强度实质上提高了半导体中电子-空穴对的形成速率,并最终提高了半导体光催化剂的光催化氢释放活性。嵌入式耦合金属纳米结构作为一种高性能光催化剂具有应用前景。
等离子体诱导的局部电磁场效应。a)拉曼光谱;b) 不同金纳米粒子空间排布的UV-vis扩散反射光谱;c)单个金纳米颗粒和五个偶联金纳米颗粒的近场分布的FDTD模拟