JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

מוצג כאן הוא פרוטוקול לסינתזה של כסף פלדיום (Ag-Pd) חלקיקי מסגסוגת (NPs) נתמך על ZrO2 (Ag-Pd / ZrO2). מערכת זו מאפשרת קצירת אנרגיה מהקרנת אור נראה כדי להאיץ ולשלוט טרנספורמציות מולקולריות. זה מאויר על ידי הפחתת nitrobenzene תחת הקרנה קלה מזורז על ידי Ag-Pd / ZrO2 NPs.

Abstract

תהודה מקומית של פלסמון פני השטח (LSPR) בננו-חלקיקים פלסמוניים (NPs) יכולה להאיץ ולשלוט בסלקטיביות של מגוון טרנספורמציות מולקולריות. זה פותח אפשרויות לשימוש באור גלוי או כמעט IR כקלט בר קיימא כדי לנהוג ולשלוט בתגובות כאשר חלקיקים פלסמוניים התומכים עירור LSPR בטווחים אלה מועסקים כזרזים. למרבה הצער, זה לא המקרה עבור כמה מתכות קטליטיות כגון פלדיום (Pd). אסטרטגיה אחת להתגבר על מגבלה זו היא להעסיק NPs דו-מתכתיים המכילים מתכות פלסמוניות וקטליטיות. במקרה זה, עירור LSPR במתכת פלסמונית יכול לתרום להאיץ ולשלוט טרנספורמציות מונע על ידי הרכיב הקטליטי. השיטה המדווחת בזאת מתמקדת בסינתזה של כסף-פלדיום דו-מתכתי (Ag-Pd) NPs הנתמך ב- ZrO2 (Ag-Pd/ZrO2) הפועל כמערכת פלסמונית-קטליטית. NPs הוכנו על ידי ספוג משותף של מבשרי מתכת המקביל על תמיכה ZrO2 ואחריו הפחתה בו זמנית המוביל להיווצרות של NPs bimetallic ישירות על תמיכה ZrO2. Ag-Pd / ZrO2 NPs שימשו אז כזרזים פלסמוניים להפחתת nitrobenzene תחת תאורה 425 ננומטר על ידי מנורות LED. באמצעות כרומטוגרפיה גז (GC), ההמרה והבחירהיות של תגובת ההפחתה תחת תנאי הקרנה כהה ואור ניתן לפקח, המדגים את הביצועים הקטליטיים משופרת ושליטה על סלקטיביות תחת עירור LSPR לאחר סגסוגת Pd לא פלסמוני עם מתכת פלסמונית Ag. טכניקה זו יכולה להיות מותאמת למגוון רחב של טרנספורמציות מולקולריות קומפוזיציות NPs, מה שהופך אותו שימושי עבור אפיון הפעילות הקטליטית פלסמונית של סוגים שונים של קטליזה במונחים של המרה סלקטיביות.

Introduction

בין מספר יישומים של חלקיקי מתכת (NPs), קטליזה ראויה לתשומת לב מיוחדת. קטליזה ממלאת תפקיד מרכזי בעתיד בר קיימא, תורם לצריכת אנרגיה נמוכה יותר, ניצול טוב יותר של חומרי גלם, ומאפשר תנאי תגובה נקייםיותר 1,2,3,4. לכן, התקדמות בקטליזה יכולה לספק כלים לשיפור היעילות האטומית של תהליכים כימיים, מה שהופך אותם נקיים יותר, קיימא יותר מבחינה כלכלית, וידידותי יותר לסביבה. NPs מתכת המקיפים כסף (Ag), זהב (Au) או נחושת (Cu) יכול להציג תכונות אופטיות מעניינות בטווח הנראה הנובעות מהאופן הייחודי שבו מערכות אלה אינטראקציה עם אור בקנה מידה ננומטרי באמצעות תהודה פלסמון משטח מקומי (LSPR) עירור5,6,7,8. ב- NPs אלה, המכונה NPs פלסמוני, LSPR כולל את האינטראקציה תהודה בין פוטונים האירוע (מגל אלקטרומגנטי נכנס) עם התנועה הקולקטיבית של אלקטרונים5,6,7,8. תופעה זו מתרחשת בתדירות אופיינית התלויה בגודל, צורה, הרכב וקבוע דיאלקטרי שלהסביבה 9,10,11. לדוגמה, עבור Ag, Au ו- Cu, תדרים אלה יכולים לנוע בין גלוי לכמעט IR, פתיחת אפשרויות לניצול של אנרגיה סולארית כדי לרגש LSPR שלהם5,6,7,8,12,13.

לאחרונה, הוכח כי עירור LSPR ב NPs פלסמוני יכול לתרום כדי להאיץ את שיעורי ולשלוט על הסלקטיביות של טרנספורמציות מולקולריות5,14,15,16,17,18,19. זה הוליד שדה שנקרא קטליזה פלסמונית, המתמקדת בשימוש באנרגיה מאור כדי להאיץ, לנהוג ו / או לשלוט בתמורות כימיות5,14,15,16,17,18,19. בהקשר זה, נקבע כי עירור LSPR ב- NPs פלסמוני יכול להוביל להיווצרות של אלקטרונים חמים וחורים אנרגטיים, המכונה נשאים חמים נרגשים LSPR. נשאים אלה יכולים לקיים אינטראקציה עם מינים ספיחה באמצעות הפעלה אלקטרונית אורטט 15,16. בנוסף לשיעורי תגובה מוגברים, תהליך זה יכול גם לספק מסלולי תגובה חלופיים שאינם נגישים באמצעות תהליכים מסורתיים מונחי תרמוכימיה, פתיחת אפיקים חדשים לשליטה על סלקטיביות התגובה20,21,22,23,24,25. חשוב לציין כי ריקבון פלסמון יכול גם להוביל להתפוגגות תרמית, המוביל לעלייה בטמפרטורה בקרבת NPs אשר יכול גם לתרום להאיץ את שיעורי התגובה15,16.

בשל תכונות מעניינות אלה, קטליזה פלסמונית הועסקה בהצלחה לקראת מגוון רחב של טרנספורמציות מולקולריות18. עם זאת, נותר אתגר חשוב. בעוד NPs פלסמוני כגון Ag ו- Au להציג תכונות אופטיות מצוינות בטווחים גלויים כמעט IR, המאפיינים הקטליטיים שלהם מוגבלים במונחים של היקף הטרנספורמציות. במילים אחרות, הם אינם מציגים תכונות קטליטיות טובות עבור כמה טרנספורמציות. בנוסף, מתכות חשובות בקטליזה, כגון פלדיום (Pd) ופלטינה (Pt), אינן תומכות בהתרגשות LSPR בטווחים הגלויים או הקרובים ל- IR. כדי לגשר על פער זה, NPs דו-מתכתי המכיל מתכת פלסמונית וקטליטית מייצג אסטרטגיה יעילה20,26,27,28,29. במערכות אלה, המתכת הפלסמונית יכולה לשמש כאנטנה לקצירת אנרגיה מעירור האור דרך LSPR, אשר משמש לאחר מכן כדי לנהוג, להאיץ ולשלוט טרנספורמציות מולקולריות במתכת הקטליטית. לכן, אסטרטגיה זו מאפשרת לנו להרחיב קטליזה פלסמונית מעבר NPs מתכת פלסמונית מסורתית20,26,27,28,29.

פרוטוקול זה מתאר את הסינתזה של פלדיום כסף דו-מתכתי (Ag-Pd) NPs סגסוגת נתמך על ZrO2 (Ag-Pd / ZrO2) שיכול לשמש כמערכת פלסמונית-קטליטית עבור קטליזה פלסמונית. Ag-Pd /ZrO2 NPs הוכנו על ידי הפריה משותפת של מבשרי המתכת המתאימים על תמיכה ZrO2 ואחריו הפחתה בו זמנית30. גישה זו הובילה להיווצרות של NPs דו-מטרלי סביב 10 ננומטר בגודל (קוטר) ישירות על פני השטח של תמיכה ZrO2. NPs היו מורכבים 1 mol% של Pd כדי למזער את הניצול של מתכת קטליטי תוך מקסום המאפיינים האופטיים של NPs Ag-Pd וכתוצאה מכך. פרוטוקול ליישום של Ag-Pd / ZrO2 NPs בקטליזה פלסמונית הודגם להפחתת nitrobenzene. העסקנו תאורת LED 425 ננומטר עבור עירור LSPR. כרומטוגרפיית גז בוצעה כדי לפקח על ההמרה והבחירהיות של תגובת ההפחתה בתנאי ההקרנה הכהים והאור. עירור LSPR הוביל לביצועים קטליטיים משופרים ושליטה על סלקטיביות ב- Ag-Pd/ZrO2 NPs ביחס לתנאים המונעים תרמית בלבד. השיטה המתוארת בפרוטוקול זה מבוססת על הגדרת תגובה פוטו-קטליטית פשוטה בשילוב עם כרומטוגרפיית גז וניתן להתאים אותה למגוון רחב של טרנספורמציות מולקולריות והרכבי NPs. לפיכך, שיטה זו מאפשרת אפיון של פעילות פוטו-קטליטית, במונחים של המרה וסלקטיביות תגובה, של NPs שונים עבור מספר עצום של טרנספורמציות שלב נוזלי. אנו מאמינים כי מאמר זה יספק הנחיות ותובנות חשובות הן לחדשים והן למדענים מנוסים יותר בתחום.

Protocol

1. סינתזה של Ag-Pd/ZrO2 NPs

הערה: בהליך זה, ה-Pd mol% ב- Ag-Pd התכתב עם 1%, וטעינת Ag-Pd ב- ZrO2 התאימה ל- 3 wt.%.

  1. מניחים 1 גרם של אבקת ZrO2 ב 250 מל.
  2. הוסף 50 מל של AgNO3 (aq) (0.0059 מול / L) ו 9.71 מל של K2PdCl4 (aq) (0.00031 מול / L) פתרונות תחת ערבוב מגנטי נמרץ (500 סלד) בטמפרטורת החדר.
  3. הוסף 10 מ"ל של ליסין (0.53 M) פתרון מימי.
  4. שומרים על התערובת תחת ערבוב נמרץ (500 סל"ד) במשך 20 דקות.
  5. לאחר 20 דקות, השתמש פיפטה להוסיף את ההשעיה 10 מ"ל של NaBH מוכן טרי4 (aq) (0.035 M) פתרון dropwise, בקצב של 1 מ"ל / דקה. שמור על המתלה תחת ערבוב (500 סל"ד) לאורך כל התהליך.
  6. תן את התערובת לערבב במשך 30 דקות בטמפרטורת החדר.

2. הפרדה וטיהור של הזרז

  1. מעבירים את המתלה לצינורות צנטריפוגה ומפרידים את המוצקים מהתערובת על ידי צנטריפוגה ב 3,260 x g במשך 10 דקות.
  2. בזהירות להסיר את השלב הנוזלי עם פיפטה ולהוסיף 15 מ"ל מים deionized לצינורות.
    1. לנער במרץ עד פיזור של מוצק מתקבל. אם פיזור טוב לא מושגת, למקם את הצינורות באמבטיה קולית במשך 5 דקות.
    2. צנטריפוגה הפיזור ב 3,260 x g במשך 10 דקות.
  3. חזור על שלבי הכביסה (2.2. עד 2.2.2.) פעמיים נוספות באמצעות מים deionized, ולאחר מכן פעם באמצעות אתנול במקום מים.
  4. מוציאים את האתנול ומייבשים את המוצק בתנור ב-60 מעלות למשך 12 שעות.
  5. לאפיין את ה-Ag-Pd/ZrO2 NPs המוכן במגוון טכניקות מיקרוסקופיות, יסודיות וספקטרוסקופיות.

3. סינתזה של Ag/ZrO2 NPs

הערה: בהליך זה, Ag טעינה על ZrO2 תאם 3 wt.%.

  1. מניחים 1 גרם של אבקת ZrO2 ב 250 מל.
  2. הוסף 50 מל של AgNO3 (aq) (0.0059 מול / L) פתרון תחת ערבוב מגנטי נמרץ (500 סלד) בטמפרטורת החדר.
  3. הוסף 10 מ"ל של ליסין (0.53 M) פתרון מימי.
  4. שומרים על התערובת תחת ערבוב נמרץ (500 סל"ד) במשך 20 דקות.
  5. לאחר 20 דקות, השתמש פיפטה להוסיף את ההשעיה 10 מ"ל של NaBH מוכן טרי4 (aq) (0.035 M) פתרון dropwise, בקצב של 1 מ"ל / דקה. שמור על המתלה תחת ערבוב (500 סל"ד) לאורך כל התהליך.
  6. תן את התערובת לערבב במשך 30 דקות מתחת לטמפרטורת החדר.

4. הפרדה וטיהור של הזרז

  1. מעבירים את המתלה לצינורות צנטריפוגה ומפרידים את המוצקים מהתערובת על ידי צנטריפוגה ב 3,260 x g במשך 10 דקות.
  2. בזהירות להסיר את השלב הנוזלי עם פיפטה ולהוסיף 15 מ"ל מים deionized לצינורות.
    1. לנער במרץ עד פיזור המוצק הוא ציין. אם פיזור טוב לא מושגת, למקם את הצינורות באמבטיה קולית במשך 5 דקות.
    2. צנטריפוגה הפיזור ב 3,260 x g במשך 10 דקות.
  3. חזור על שלבי הכביסה (4.2. עד 4.2.2.) פעמיים נוספות באמצעות מים deionized, ולאחר מכן פעם באמצעות אתנול במקום מים.
  4. מוציאים את האתנול ומייבשים את המוצק בתנור ב-60 מעלות למשך 12 שעות.
  5. לאחר מכן ניתן לאפיין את Ag/ZrO2 NPs המוכנים במגוון טכניקות מיקרוסקופיות, יסודיות וספקטרוסקופיות.

5. חקירת ביצועים קטליטיים פלסמוניים לקראת הפחתת ניטרובנזן תחת עירור LSPR (תאורת אור)

  1. מניחים 30 מ"ג של זרז בבקבוק 25 מ"ל עגול למטה יחד עם מוט ערבוב מגנטי.
  2. הוסף 5 מ"ל של פתרון של nitrobenzene (0.03 מול / L) באלכוהול איזופרופיל (IPA) לכור.
  3. לאחר מכן, להוסיף 11.22 מ"ג של אבקת KOH (0.0002 מול).
  4. לטהר את הכור על ידי מבעבע ההשעיה עם זרימת ארגון במשך 1 דקות. מיד לאחר הטיהור, לאטום את הבקבוק.
  5. מניחים את הכור באמבט שמן מחומם ב 70 מעלות צלזיוס מעל מערבב מגנטי מבוקר טמפרטורה (500 סל"ד).
  6. הקרנת הצינור באמצעות 4 מנורות LED עם אורך גל של 425 ננומטר כמקור האור, ועוצמת אור של 0.5 W / cm2. המרחק מהמנורות לבקבוק התגובה צריך להיות 7 ס"מ.
  7. תן לתגובה להמשיך 2.5 שעות ב 70 מעלות צלזיוס תחת ערבוב מגנטי נמרץ (500 סל"ד).
  8. לאחר מכן, לכבות את האור, לפתוח את הכור ולהשתמש מזרק ומחט כדי לאסוף מדגם 1 מ"ל. לסנן אותו באמצעות מסנן 0.45 מיקרומטר, כדי להסיר את חלקיקי זרז, לתוך בקבוקון כרומטוגרפיה גז.

6. תגובה בהיעדר עירור LSPR (תנאים כהים)

  1. בצע את אותם שלבים כמתואר ב- 5, אך ללא הקרנה קלה. לעטוף את צינור התגובה עם רדיד אלומיניום כדי למנוע כל חשיפה לאור.

7. הכנת ניתוח כרומטוגרפיה של גז (GC)

  1. הכן פתרון IPA המכיל כ 30 mmol / L nitrobenzene (NB), 30 mmol / L של אנילין (AN), ו 30 mmol / L של אזובנזן (AB).
  2. הפעל ניתוח GC של הפתרון בשיטה מתאימה. שיטות שונות ניתן לבדוק על ידי שינוי טמפרטורת העמודה ותוכניות זרימת גז. השיטה שנבחרה אמורה להיות מסוגלת להפריד את הפסגות המתאימות ל- IPA, NB, AN ו- AB בפרק הזמן המינימלי של זמן השמירה.
  3. לאחר בחירת השיטה, הכינו סט פתרונות של 50 מ"מ, 25 מ"מ, 10 מ"מ, 5 מ"מ ו-2.5 מ"מ NB ב-IPA, וקבוצה נוספת של פתרונות AN ו-AB ב-IPA עם אותם ריכוזים.
  4. הפעל ניתוח GC של הפתרונות המוכנים. כל כרומטוגרמה צריכה להציג 2 פסגות: הגבוה יותר מתאים ל- IPA והתחתון מתאים ל- NB, AN או AB. עבור כל כרומטוגרמה, שימו לב לזמן השמירה ולאזור השיא של כל הפסגות.
  5. עקוב אחר עקומות הכיול של NB, AN ו- AB על-ידי התוויית הריכוז לעומת אזור השיא של כל דגימה.

8. ניתוח GC

  1. הפעל ניתוח GC על הדגימות שנאספו בשלבים 5. ו-6. באותה שיטה המשמשת לשלבים 7.2. ו-7.4.
  2. עבור כל כרומטוגרמה, רשום את זמן השמירה ואת אזור השיא והשתמש בעקומות הכיול שהותוו בעבר כדי לקבוע את הריכוז של NB, AN ו- AB בדגימות.
  3. חשב את המרת הניטרובנזן, כמו גם את הסלקטיביות של אנילין ואזובנזן באמצעות המשוואות:
    figure-protocol-5670
    figure-protocol-5739
    figure-protocol-5808
    איפה figure-protocol-5882 ריכוז NB הראשונית (0.03 מול / L), ו CNB, CAN, CAB תואמים NB, AN, ו AB ריכוזים, בהתאמה, לאחר 2.5 שעות תגובה על ידי ניתוח GC.

תוצאות

איור 1A מציג תצלומים דיגיטליים של הדגימות המוצקות המכילות את תחמוצת ZrO2 הטהורה (משמאל) ואת Ag-Pd/ZrO2 NPs (מימין). שינוי צבע זה מלבן (ב ZrO2) לחום (Ag-Pd / ZrO2) מספק את הראיות האיכותיות הראשוניות על התצהיר של Ag-Pd NPs על פני השטח ZrO2. איור 1B מציג את ספ...

Discussion

הממצאים המתוארים בשיטה זו מראים כי הפעילות הקטליטית המהותית של Pd (או מתכת קטליטית אחרת אך לא פלסמונית) יכולה להיות משופרת באופן משמעותי על ידי עירור LSPR באמצעות הקרנת אור נראה בסגסוגת בימטריתNPs 35. במקרה זה, Ag (או מתכת פלסמונית אחרת) מסוגלת לקצור אנרגיה מהקרנת אור נראה באמצעות עי?...

Disclosures

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgements

עבודה זו נתמכה על ידי אוניברסיטת הלסינקי וקרן ג'יין ואטוס ארקו. S.H. מודה ארסמוס + האיחוד האירופי כספים עבור המלגה.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
2-Propanol (anhydrous, 99.5%)Sigma-Aldrich278475CAS Number 67-63-0
Aniline (for synthesis)Sigma-Aldrich8.22256CAS Number 62-53-3
Azobenzene (98%)Sigma-Aldrich424633CAS Number 103-33-3
EthanolHoneywell32221CAS Number 64-17-5
Hydrochloric acid (37%)VWRPRLSMC310066CAS Number 7647-01-0
L-Lysine (crystallized, ≥98.0% (NT))Sigma-Aldrich62840CAS Number 56-87-1
Nitric acid (65%)Merck100456CAS Number 7697-37-2
NitrobenzeneSigma-Aldrich8.06770CAS Number 98-95-3
Potassium hydroxideFisher10448990CAS Number 1310-58-3
Potassium tetrachloropalladate (II) (98%)Sigma-Aldrich205796CAS Number 10025-98-6
Silver nitrate (ACS reagent, ≥99.0%)Sigma-Aldrich209139CAS Number 7761-88-8
Sodium borohydride (fine granular for synthesis)Sigma-Aldrich8.06373CAS Number 16940-66-2
Zirconium (IV) oxide (nanopowder, <100 nm particle size (TEM))Sigma-Aldrich544760CAS Number 1314-23-4

References

  1. Dunn, P. J., Hii, K. K., Krische, M. J., Williams, M. T. . Sustainable Catalysis: Challenges and Pratices for the Pharmaceutical and Fine Chemical Industries. , (2013).
  2. Tzouras, N. V., Stamatopoulos, I. K., Papastavrou, A. T., Liori, A. A., Vougioukalakis, G. C. Sustainable metal catalysis in C-H activation. Coordination Chemistry Reviews. 343, 25 (2017).
  3. Polshettiwar, V., Varma, R. S. Green chemistry by nano-catalysis. Green Chemistry. 12 (5), 743 (2010).
  4. Rodrigues, T. S., da Silva, A. G. M., Camargo, P. H. C. Nanocatalysis by noble metal nanoparticles: controlled synthesis for the optimization and understanding of activities. Journal of Materials Chemistry A. 7 (11), 5857-5874 (2019).
  5. Linic, S., Christopher, P., Ingram, D. B. Plasmonic-metal nanostructures for efficient conversion of solar to chemical energy. Nature Materials. 10 (12), 911-921 (2011).
  6. Nam, J. M., Liz-Marzán, L., Halas, N. Chemical Nanoplasmonics: Emerging Interdisciplinary Research Field at Crossroads between Nanoscale Chemistry and Plasmonics. Accounts of Chemical Research. 52 (11), 2995-2996 (2019).
  7. Brongersma, M. L., Halas, N. J., Nordlander, P. Plasmon-induced hot carrier science and technology. Nature Nanotechnology. 10 (1), 25-34 (2015).
  8. Smith, J. G., Faucheaux, J. A., Jain, P. K. Plasmon resonances for solar energy harvesting: A mechanistic outlook. Nano Today. 10 (1), 67-80 (2015).
  9. Hartland, G. V. Optical studies of dynamics in noble metal nanostructures. Chemical Reviews. 111 (6), 3858-3887 (2011).
  10. Kelly, K. L., Coronado, E., Zhao, L. L., Schatz, G. C. The optical properties of metal nanoparticles: The influence of size, shape, and dielectric environment. Journal of Physical Chemistry B. 107 (3), 668-677 (2003).
  11. Hermoso, W., et al. Triangular metal nanoprisms of Ag, Au, and Cu: Modeling the influence of size, composition, and excitation wavelength on the optical properties. Chemical Physics. 423, 142-150 (2013).
  12. Kumar, A., et al. Rational Design and Development of Lanthanide-Doped NaYF4@CdS-Au-RGO as Quaternary Plasmonic Photocatalysts for Harnessing Visible-Near-Infrared Broadband Spectrum. ACS Applied Materials and Interfaces. 10 (18), 15565-15581 (2018).
  13. Reddy, K. L., Kumar, S., Kumar, A., Krishnan, V. Wide spectrum photocatalytic activity in lanthanide-doped upconversion nanophosphors coated with porous TiO2 and Ag-Cu bimetallic nanoparticles. Journal of Hazardous Materials. 367, 694-705 (2019).
  14. Ingram, D. B., Linic, S. Water splitting on composite plasmonic-metal/semiconductor photoelectrodes: Evidence for selective plasmon-induced formation of charge carriers near the semiconductor surface. Journal of the American Chemical Society. 133 (14), 5202-5205 (2011).
  15. Linic, S., Aslam, U., Boerigter, C., Morabito, M. Photochemical transformations on plasmonic metal nanoparticles. Nature Materials. 14 (6), 567-576 (2015).
  16. Aslam, U., Rao, V. G., Chavez, S., Linic, S. Catalytic conversion of solar to chemical energy on plasmonic metal nanostructures. Nature Catalyst. 1, 656-665 (2018).
  17. Araujo, T. P., Quiroz, J., Barbosa, E. C. M., Camargo, P. H. C. Understanding plasmonic catalysis with controlled nanomaterials based on catalytic and plasmonic metals. Current Opinion in Colloid and Interface Science. 39, 110-122 (2019).
  18. Gellé, A., et al. Applications of plasmon-enhanced nanocatalysis to organic transformations. Chemical Reviews. , 986-1041 (2020).
  19. Shaik, F., Peer, I., Jain, P. K., Amirav, L. Plasmon-Enhanced Multicarrier Photocatalysis. Nano Letters. 18 (7), 4370-4376 (2018).
  20. Quiroz, J., et al. Controlling Reaction Selectivity over Hybrid Plasmonic Nanocatalysts. Nano Letters. 18, 7289-7297 (2018).
  21. Peiris, E., et al. Plasmonic Switching of the Reaction Pathway: Visible-Light Irradiation Varies the Reactant Concentration at the Solid-Solution Interface of a Gold-Cobalt Catalyst. Angewandte Chemie - International Edition. 58 (35), 12032-12036 (2019).
  22. Yu, S., Wilson, A. J., Heo, J., Jain, P. K. Plasmonic Control of Multi-Electron Transfer and C-C Coupling in Visible-Light-Driven CO2 Reduction on Au Nanoparticles. Nano Letters. 18 (4), 2189-2194 (2018).
  23. Yu, S., Jain, P. K. Plasmonic photosynthesis of C 1 -C 3 hydrocarbons from carbon dioxide assisted by an ionic liquid. Nature Communications. 10, 2022 (2019).
  24. Zhang, X., et al. Product selectivity in plasmonic photocatalysis for carbon dioxide hydrogenation. Nature Communications. 8, 1-9 (2017).
  25. Cortés, E. Efficiency and Bond Selectivity in Plasmon-Induced Photochemistry. Advanced Optical Materials. 5 (15), 1700191 (2017).
  26. de Freitas, I. C., et al. Design-controlled synthesis of IrO 2 sub-monolayers on Au nanoflowers: marrying plasmonic and electrocatalytic properties. Nanoscale. , 23-27 (2020).
  27. Zhang, C., et al. Al-Pd Nanodisk Heterodimers as Antenna-Reactor Photocatalysts. Nano Letters. 16 (10), 6677-6682 (2016).
  28. Zhou, L., et al. Light-driven methane dry reforming with single atomic site antenna-reactor plasmonic photocatalysts. Nature Energy. 5, 61-70 (2020).
  29. Swearer, D. F., et al. Heterometallic antenna-reactor complexes for photocatalysis. Proceedings of the National Academy of Sciences. 113 (32), 8916-8920 (2016).
  30. Peiris, S., Sarina, S., Han, C., Xiao, Q., Zhu, H. -. Y. Silver and palladium alloy nanoparticle catalysts: reductive coupling of nitrobenzene through light irradiation. Dalton Transactions. 46 (32), 10665-10672 (2017).
  31. Rahm, J. M., et al. A Library of Late Transition Metal Alloy Dielectric Functions for Nanophotonic Applications. Advanced Functional Materials. 2002122, 02122 (2020).
  32. Zhang, C., Chen, B. Q., Li, Z. Y., Xia, Y., Chen, Y. G. Surface Plasmon Resonance in Bimetallic Core-Shell Nanoparticles. Journal of Physical Chemistry C. 119 (29), 16836-16845 (2015).
  33. Liu, Z., Huang, Y., Xiao, Q., Zhu, H. Selective reduction of nitroaromatics to azoxy compounds on supported Ag-Cu alloy nanoparticles through visible light irradiation. Green Chemistry. 18 (3), 817-825 (2016).
  34. Chaiseeda, K., Nishimura, S., Ebitani, K. Gold nanoparticles supported on alumina as a catalyst for surface plasmon-enhanced selective reductions of nitrobenzene. ACS Omega. 2 (10), 7066-7070 (2017).
  35. Peiris, S., et al. Metal nanoparticle photocatalysts: emerging processes for green organic synthesis. Catalysis Science and Technology. 6 (2), 320-338 (2016).
  36. García-García, I., et al. Silver-Based Plasmonic Catalysts for Carbon Dioxide Reduction. ACS Sustainable Chemistry and Engineering. 8 (4), 1879-1887 (2020).
  37. Agrawal, A., Johns, R. W., Milliron, D. J. Control of Localized Surface Plasmon Resonances in Metal Oxide Nanocrystals. Annual Review of Materials Research. 47 (1), 1-31 (2017).
  38. Lounis, S. D., Runnerstrom, E. L., Llordés, A., Milliron, D. J. Defect chemistry and Plasmon physics of colloidal metal oxide Nanocrystals. Journal of Physical Chemistry Letters. 5 (9), 1564-1574 (2014).
  39. Rej, S., et al. Determining Plasmonic Hot Electrons and Photothermal Effects during H2 Evolution with TiN-Pt Nanohybrids. ACS Catalysis. 10 (9), 5261-5271 (2020).
  40. Barragan, A. A., et al. Photochemistry of Plasmonic Titanium Nitride Nanocrystals. The Journal of Physical Chemistry C. 123 (35), 21796-21804 (2019).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

162

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved