Optisk mikroskopstrategi giver observatører mulighed for at kontrollere elektroner, der bevæger sig inde i guld

Et hold ledet af DGIST-professor Seo Dae-ha har udviklet en eksperimentel strategi til at kontrollere og observere den kemiske reaktion af en enkelt nanokatalysator ved hjælp af et optisk mikroskop. Arbejdet forventes at bidrage til katalysatordesign baseret på nøjagtig forståelse af den fotokatalytiske reaktion gennem en analysemetode, der hjælper med at forstå elektronexcitationsfænomenet og overgangsvejen.

Denne teknologi forventes at give en eksperimentstrategi baseret på systemkemi, en ny eksperimentstrategi til præcist at studere fotokatalysatorer på enkeltpartikelniveau.

Plasmoniske metaller på nanometerniveau, såsom guld, udviser høj lysabsorptionshastighed i et bredt område inden for området for synligt lys. De er kombineret med halvlederfotokatalysatorer for at fungere som et medium til at øge lysabsorptionen. Excitation opstår, hvor elektroner får energi og bevæger sig som en reaktion på lysabsorption, og den optræder gennem forskellige veje afhængigt af metallets størrelse og lysets bølgelængde. Der er forskellige hypoteser om effekten af ​​denne elektronbevægelse som katalysator. Forskerholdet var i stand til at teste hypoteserne og afsløre, hvordan elektroner overføres ved at udvikle et nyt mikroskop, der eksperimentelt er enklere og mere sofistikeret end den konventionelle metode til at observere kemiske reaktioner.

Professor Seo Dae-has forskerhold udviklede hybride nanopartikler (for eksempel "guld/kobberoxider," en kombination af guld- og kobberoxider), og lasere af forskellige bølgelængder blev kombineret for at undersøge reaktionen mellem dem for at teste forskellige hypoteser på elektronen excitationsfænomen. Gennem denne proces var holdet i stand til selektivt at inducere elektronexcitation i guldnanopartikler og kvantitativt analysere deres bidrag ved at evaluere stigningen i katalysatorens reaktivitet. Derudover bekræftede holdet, at disse exciterede elektroner blev overført til halvlederen for at øge stabiliteten og reaktiviteten på samme tid.

"Den observationsteknologi, der er rapporteret her, er en teknologi, der observerer kemiske reaktioner med høj præcision, effektivitet og lave omkostninger," sagde professor Seo Dae-ha fra Institut for Fysik og Kemi ved DGIST, mens han tilføjede, at "det forventes, at det vil bidrage til det sofistikerede design af katalysatorer og vil blive anvendt som en sofistikeret evaluerings- og kontrolteknologi ved hjælp af nanopartikler til lægemidler."

Forskningen blev offentliggjort i Chem . + Udforsk yderligere

Fotoelektrode, der kan høste 85 procent af synligt lys