
光催化CO?還原的產(chǎn)物選擇性(如CO與CH?比例)是評(píng)價(jià)催化劑性能的重要指標(biāo)。等離激元金屬納米顆粒(Au、Ag、Cu等)在可見光區(qū)具有強(qiáng)烈的局域表面等離子體共振效應(yīng),可產(chǎn)生熱電子和局部高溫,從而影響CO?還原的反應(yīng)路徑。北京中教金源科技有限公司的CO?還原評(píng)價(jià)系統(tǒng),支持在可控光照條件下研究等離激元效應(yīng)。

以Au/TiO?為例:在可見光照射下,Au納米顆粒產(chǎn)生熱電子,注入TiO?導(dǎo)帶,參與CO?還原反應(yīng)。熱電子能量較高,有利于CO?活化和中間體穩(wěn)定,通常促進(jìn)CO生成;而熱電子的壽命較短,不利于多電子還原路徑(如生成CH?)。通過調(diào)節(jié)Au顆粒尺寸(10-50nm)和負(fù)載量,可調(diào)控等離激元共振峰位置和熱電子產(chǎn)率,進(jìn)而調(diào)節(jié)CO/CH?比例。
此外,等離激元產(chǎn)生的局部熱點(diǎn)可升高催化劑表面溫度,促進(jìn)中間體的脫附或進(jìn)一步轉(zhuǎn)化。例如,在Cu基催化劑上,局部熱點(diǎn)有利于C-C偶聯(lián)生成C?H?。結(jié)合原位拉曼光譜可監(jiān)測*CO等中間體的演變,揭示選擇性調(diào)控的微觀機(jī)制。
評(píng)價(jià)等離激元效應(yīng)時(shí),需使用單色光或帶通濾光片排除其他波長的干擾,并準(zhǔn)確測量光強(qiáng)。北京中教金源科技有限公司的CO?還原系統(tǒng),配備可調(diào)濾光片輪和高精度光功率計(jì),方便研究不同波長對(duì)產(chǎn)物分布的影響。

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