重摻雜等離子體硫屬半導體納米晶的調控合成、性能研究及應用.pdf

1、局部表面等離子共振納米晶獨特的性能備受關注，已被成功應用于能源、催化及生物醫(yī)學等領域。目前報道的等離子體納米晶共振吸收峰主要位于紫外-可見光區(qū)，因此發(fā)展廉價、穩(wěn)定、吸收寬的重摻雜近紅外等離子體共振結納米晶具有重要的理論與應用價值，將顯著提高太陽能光催化、近紅外光熱成像與光熱治療效率。研究進展如下:
　　1.發(fā)展了一種制備具有寬光譜近紅外吸收的Cu7S4納米晶的新方法，在理論模擬基礎上，發(fā)現(xiàn)利用單顆粒納米晶的自組裝，從單顆粒、納米棒

2、到超晶格，其近紅外(1500nm)光熱轉換效率顯著提高。以單一前軀體為原料，通過溶劑熱技術，成功制備了具有高光熱轉換效率的Cu7S4納米晶，其吸收光譜寬，近紅外等離子體共振吸收峰位于1500nm。理論計算發(fā)現(xiàn)，組裝后的Cu7S4納米晶的光熱轉換效率顯著提高。在同樣光照刺激下，單顆粒、組裝棒狀以及超晶格Cu7S4的近紅外光熱轉換效率分別為48.62％、56.32％和65.7％。通過表面親水性功能化修飾，納米超晶格可成功用于腫瘤的光熱治療。

3、
　　2.發(fā)展了一種高效寬光譜、近紅外等離子共振Cu7S4@Pd異質結納米催化劑，可有效吸收太陽光的近紅外光，提高太陽能光催化轉化效率。在前期Cu7S4納米晶制備基礎上，發(fā)展了原位生長貴金屬制備Cu7S4@Pd、Cu7S4@Pt、Cu7S4@Au、Cu7S4@Ag等異質結納米晶的通用方法。借助Cu7S4納米晶的寬光譜近紅外局域表面等離子體共振吸收，將熱空穴傳給貴金屬Pd，顯著增強了光催化效果，成功用于鈴木耦合、苯甲醇的選擇性氧化和

4、硝基苯的還原。在1500nm激光(0.45W/cm2)照射下，Cu7S4@Pd異質結催化活性相比傳統(tǒng)的加熱反應提高了3.3-4.3倍。即使在光功率密度僅為40mW/cm2時的太陽光照射下，相關催化反應在2小時內的轉化率也達到80％。該催化劑具有良好的穩(wěn)定性，可多次循環(huán)使用。
　　3.發(fā)展了單層MoS2修飾的Cu1.75S-Au光電復合納米催化劑(Cu1.75S-Au@S-MoS2)，成功用于等離子體共振光輔助電催化析氫（HER）。