Исследование плазмон-индуцированной фотокаталитической реакции на уровне одиночных наночастиц

Abstract

Точный физический механизм плазмонного фотокатализа все еще обсуждается в настоящее время. В частности, роль локализованной температуры остается спорным вопросом. В данной работе мы используем самосборные монослои в качестве эталона для фотокаталитической активности, исследованной с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния с поверхностным и коническим усилением с разрешением менее 5 нм на уровне одной наночастицы. Наши результаты показывают, что тепловая энергия способствует опосредованному плазмонами фотокаталитическому преобразованию, которое не коррелирует с усилением комбинационного рассеяния. Мы обнаружили, что фотокаталитическая реакция не представляет наибольшего вклада сигнала в микро- и нано-рамановскую спектроскопию.

Exact physical mechanism of plasmon photocatalysis is still under debate nowadays. In particular, the role of localized temperature remains a controversial issue. In this work we use self-assembled monolayers as a reference for photocatalytic activity investigated using Raman spectroscopy with surface and conical amplification with a resolution of less than 5 nm at the level of one nanoparticle. Our results show that thermal energy promotes plasmon-mediated photocatalytic conversion, which does not correlate with the Raman gain. We found that the photocatalytic reaction does not represent the largest contribution of the signal to micro- and nano-Raman spectroscopy, and thus, these methods underestimate the efficiency of the plasmon system.