Supported Au Nanoparticles on TiO2 for Visible Light Photocatalytic H2O2 Production: Effects of Au Particle Size and Density

光催化 材料科学 纳米颗粒 粒径 可见光谱 粒子(生态学) 化学工程 纳米技术 催化作用 油胺 电子转移 二氧化钛 胶体金 光化学 化学 光电子学 复合材料 有机化学 海洋学 地质学 工程类
作者
Kun‐Che Kao,Ssu-Ju Huang,Yu-Fen Hsia,Jui-Huang Huang,Chung‐Yuan Mou
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (1): 218-229 被引量:20
标识
DOI:10.1021/acsanm.3c04340
摘要

Gold nanoparticles supported on titanium dioxide (Au NPs/TiO2) hold great potential as visible-light-driven photocatalysts through plasmon-induced charge separation (PICS). The photo-electrochemical properties of the Au NPs are intrinsically connected to their structure and interfacial interactions with the TiO2 support. Here, we present a highly efficient visible light photocatalytic system for H2O2 production via O2 reduction accomplished by tailoring the particle size and density of Au NPs on TiO2. Oleylamine-stabilized colloidal Au NPs with sub-10 nm particle diameters (d = 3.1, 5.8, and 7.8 nm) were synthesized and uniformly deposited on amine-functionalized TiO2 (P25) with tunable loading amounts (∼0.5–3.4 wt %) through an adsorption approach. These well-controlled Au NPs/TiO2 catalysts allowed us to separately investigate the catalytic effects arising from the Au particle size and particle density. Upon visible light irradiation (λ > 420 nm), increasing particle density of Au NPs proved advantageous for H2O2 formation, wherein injected hot electrons could reduce O2 on another Au NP through interparticle electron transfer. All sizes of the Au NPs/TiO2 catalysts achieved a steady-state H2O2 concentration exceeding 10 mM at elevated particle densities. Moreover, a size-dependent interfacial contact and charge transfer between Au NPs and TiO2 served to modulate the electronic structure of Au NPs, leading to a pronounced enhancement in the PICS efficiency of the smallest Au NP (d = 3.3 nm) with an outstanding apparent quantum yield (10.3%, λ = 528 nm) for visible light photocatalytic H2O2 production.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
laallaall发布了新的文献求助10
刚刚
小二郎应助闪闪采纳,获得10
刚刚
rui关注了科研通微信公众号
刚刚
NN应助Xiayyy采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
Salvator发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
cc完成签到 ,获得积分10
2秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
wh完成签到,获得积分10
2秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Ann完成签到,获得积分0
2秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
3秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
DV5YT完成签到,获得积分10
3秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
长情的傲珊完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
小小应助科研通管家采纳,获得50
3秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
呼啦啦完成签到,获得积分10
3秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
PlanetaryLayer完成签到,获得积分10
3秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
The Immune System (Fifth Edition) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6557441
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8341199
关于积分的说明 17871382
捐赠科研通 5676611
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2940950
邀请新用户注册赠送积分活动 1916772
关于科研通互助平台的介绍 1787785