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劉宏/周偉家Nano Energy: Au-MoO2異質結納米片上Au-O鍵的強耦合來等離子體增強HER動力學

電催化析氫反應(HER)對于氫-電轉換和解決能源問題來說極其重要，利用貴金屬納米粒子尤其是具有表面等離子體效應的貴金屬納米粒子作為功能性助催化劑，是提高電催化劑HER性能的有效途徑之一。另外，在界面處具有強相互作用的金屬氧化物-金屬異質結結構材料在許多等離子體增強的催化中表現出優異的性能。

基于此，濟南大學的劉宏教授和周偉家教授等人深入探究了貴金屬-金屬氧化物界面處活性位點的分布和電荷轉移機制，以加速析氫反應(HER)動力學。

作者利用光還原法構建了Au-MoO₂納米片異質結構，由于光生電荷能夠在納米片表面缺陷處產生，Au能夠沉積在MoO₂納米片上，成功獲得了界面處緊密耦合的Au-MoO₂納米片。

正因如此，強耦合的Au-O鍵導致Au-MoO₂納米片上表現出明顯的表面等離子體共振吸收。受益于Au的表面等離子體，Au-MoO₂界面上探測到高局部電磁場增強。

Au-O鍵中O_2p軌道的升高能夠降低HER動力學的氫吸附能。在光照下，Au-MoO₂納米片的HER活性顯著增加，并且有明顯的過電位差(Δη= 176 mV)，Tafel斜率急劇下降，這表明電催化HER動力學的加快。

Plasmon-Enhanced hydrogen evolution reaction kinetics through the strong coupling of Au-O bond on Au-MoO₂ heterostructure nanosheets. Nano Energy, 2021. DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106302

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