Au/Pt纳米柱阵列电极的制备及光电催化氧化甲醇性能

摘要

利用纳米压印、电沉积和气相沉积方法构筑了有序均一的Au及Au/Pt纳米柱阵列电极.通过反射光谱观测到580和660 nm附近的特征吸收谱峰,并基于有限元电磁场(FEM)理论模拟,确定其表面等离激元共振(SPR)性质分别对应于纳米柱柱顶的电偶极模式(584 nm)、电四极模式(638 nm)以及表面等离激元极化子(666nm).制备的等离激元纳米柱电极用于甲醇光电催化氧化反应时,SPR效应能显著地增强甲醇的电催化氧化电流.当表面负载2 nm的金属Pt时,光电催化氧化甲醇活性最高,光照使氧化电流增加,同时甲醇的氧化峰电位随光强的增加逐渐负移,证明SPR弛豫产生的热空穴参与到光电协同甲醇氧化中.在恒电流甲醇氧化实验中,光照使表面氧化反应时间延长6倍,减小了CO的毒化,证明SPR对于电极表面产生一定的清洁作用.