Creating Hot-Electron Photocatalyst Architectures with Optimal Mass Transport Properties using Plasmonic Mesoporous Metal Nanoparticles

使用等离激元介孔金属纳米颗粒创建具有最佳传质特性的热电子光催化剂结构

基本信息

批准号：
20K05453
负责人：
HENZIE Joel
金额：
$ 2.75万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2022年度にメソポーラス金属に関する研究が続けられ、2つの主要な結果が出ました：結果1：メソポーラス金属ナノ粒子の光学的性質とその光触媒反応への影響について述べた我々の研究を成功裏に発表しました（Chem. Mat. 2022; 34, 16, 7256-7270）。元の提案に記載されているように、電子トモグラフィーを用いて、直径が120から230ナノメートル、孔径が16から23ナノメートルのメソポーラス金属ナノ粒子の3D構造を成功裏に画像化しました。我々は3Dデータを電磁（EM）シミュレータに成功裏に入力し、その光学的性質をモデル化しました。これは、トモグラフィーとシミュレーションで研究された最大かつ最も複雑な多孔質貴金属構造の一つです。我々はこれらの材料を用いて、有機光化学反応がメソポーラス金属中の強いEM場とプラズモンによって生成されたホットキャリアによってどのように強化されるかを説明しました。結果2：アルコキシアミンの光化学的ホモリシスを駆動できるような多孔質の金ナノ粒子のように振る舞うナノ構造化金ナノ粒子のアンサンブルを研究している有機化学グループとの共同研究を開始しました。我々は、プラズモンに関連するホットキャリアや熱反応がこれらの反応を駆動するかどうかを調査しました。驚いたことに、反応は主に強いEM場と関連した分子間励起によって駆動されていることを発見しました（ACS Catalysis 2023; 13, 2822-2833）。この助成金に帰属する2022年度の追加の出版物：（3）ACS Sustainable Chem. Eng. 2023; 11, 168-176、（4）J. Mat. Chem. A 2023; Advance Article

介孔金属的研究在 2022 年继续进行，取得了两项主要成果：结果 1：我们的研究成功发表，描述了介孔金属纳米粒子的光学特性及其对光催化反应的影响（Chem. Mat. 2022; 34, 16, 7256-7270）。。正如最初提案中所述，我们使用电子断层扫描成功地对直径为 120 至 230 nm、孔径为 16 至 23 nm 的介孔金属纳米颗粒的 3D 结构进行了成像。我们成功地将 3D 数据输入电磁 (EM) 模拟器并对其光学特性进行建模。这是通过断层扫描和模拟研究的最大、最复杂的多孔贵金属结构之一。我们使用这些材料来说明有机光化学反应如何通过介孔金属中的强电磁场和等离子体激元产生的热载流子来增强。结果 2：我们已经开始与一个有机化学小组合作，该小组正在研究纳米结构金纳米粒子的集合，这些纳米结构的金纳米粒子的行为类似于多孔金纳米粒子，可以驱动烷氧基胺的光化学均解。我们研究了与等离激元相关的热载流子或热反应是否驱动这些反应。令人惊讶的是，我们发现该反应主要是由与强电磁场相关的分子间激发驱动的（ACS Catalysis 2023; 13, 2822-2833）。归因于该资助的其他 2022 年出版物：(3) ACS Sustainable Chem. 11, 168-176, (4) J. Mat A 2023；

项目成果

期刊论文数量（31）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Ultrafast relaxation dynamics of aluminum nanoparticles in solution

DOI：
10.1016/j.physe.2019.113795
发表时间：
2020-03
期刊：
Physica E-low-dimensional Systems & Nanostructures
影响因子：
3.3
作者：
D. Peckus;Joel Henzie;T. Tamulevičius;M. Andrulevičius;A. Lazauskas;Erika Rajackaitė;Š. Meškinis;
通讯作者：
D. Peckus;Joel Henzie;T. Tamulevičius;M. Andrulevičius;A. Lazauskas;Erika Rajackaitė;Š. Meškinis;

The University of Queensland(オーストラリア)

昆士兰大学（澳大利亚）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Performance enhancement strategies for surface plasmon resonance sensors in direct glucose detection using pristine and modified UiO-66: effects of morphology, immobilization technique, and signal amplification

使用原始和改良 UiO-66 进行直接葡萄糖检测的表面等离子共振传感器的性能增强策略：形态、固定技术和信号放大的影响

DOI：
10.1039/d1ta08741j
发表时间：
2022
期刊：
Journal of Materials Chemistry A
影响因子：
11.9
作者：
Gumilar Gilang;Henzie Joel;Yuliarto Brian;Patah Aep;Nugraha Nugraha;Iqbal Muhammad;Amin Mohammed A.;Hossain Md. Shariar A.;Yamauchi Yusuke;Kaneti Yusuf Valentino
通讯作者：
Kaneti Yusuf Valentino

Controlling Materials-Space in Inorganic Materials

控制无机材料中的材料空间

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Jiang Bo;Song Hui;Kang Yunqing;Wang Shengyao;Wang Qi;Zhou Xin;Kani Kenya;Guo Yanna;Ye Jinhua;Li Hexing;Sakka Yoshio;Henzie Joel;Yusuke Yamauchi;Joel Henzie;Joel Henzie
通讯作者：
Joel Henzie

AIX-MARSEILLE UNIVERSITY(フランス)

艾克斯-马赛大学（法国）