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Un team guidato dal professore del DGIST Seo Dae-ha ha sviluppato una strategia sperimentale per controllare e osservare la reazione chimica di un singolo nanocatalizzatore utilizzando un microscopio ottico. Il lavoro dovrebbe contribuire alla progettazione del catalizzatore basata su un'accurata comprensione della reazione fotocatalitica attraverso un metodo di analisi che aiuti a comprendere il fenomeno di eccitazione degli elettroni e il percorso di transizione.
Questa tecnologia dovrebbe fornire una strategia sperimentale basata sulla chimica del sistema, una nuova strategia sperimentale per studiare con precisione i fotocatalizzatori a livello di singola particella.
I metalli plasmonici a livello nanometrico, come l'oro, mostrano un alto tasso di assorbimento della luce in un'ampia area all'interno della gamma della luce visibile. Sono combinati con fotocatalizzatori a semiconduttore per agire come mezzo per aumentare l'assorbimento della luce. L'eccitazione si verifica in cui gli elettroni guadagnano energia e si muovono come reazione all'assorbimento della luce, e appare attraverso vari percorsi a seconda delle dimensioni del metallo e della lunghezza d'onda della luce. Ci sono varie ipotesi sull'effetto di questo movimento di elettroni come catalizzatore. Il team di ricerca è stato in grado di testare le ipotesi e rivelare come si trasferiscono gli elettroni sviluppando un nuovo microscopio sperimentalmente più semplice e sofisticato del metodo convenzionale di osservazione delle reazioni chimiche.
Il team di ricerca del professor Seo Dae-ha ha sviluppato nanoparticelle ibride (ad esempio, "ossidi di oro/rame", una combinazione di ossidi di oro e rame) e sono stati combinati laser di diverse lunghezze d'onda per studiare la reazione tra loro per testare varie ipotesi sull'elettrone fenomeno di eccitazione. Attraverso questo processo, il team è stato in grado di indurre selettivamente l'eccitazione elettronica nelle nanoparticelle d'oro e di analizzare quantitativamente i loro contributi valutando l'aumento della reattività del catalizzatore. Inoltre, il team ha confermato che questi elettroni eccitati sono stati trasferiti al semiconduttore per aumentare la stabilità e la reattività allo stesso tempo.
"La tecnologia osservativa qui riportata è una tecnologia che osserva le reazioni chimiche con elevata precisione, efficienza e basso costo", ha affermato il professor Seo Dae-ha del Dipartimento di Fisica e Chimica del DGIST, aggiungendo che "si prevede che lo farà contribuiscono alla progettazione sofisticata dei catalizzatori e saranno applicati come una sofisticata tecnologia di valutazione e controllo che utilizza nanoparticelle per i prodotti farmaceutici."
La ricerca è stata pubblicata su Chem . + Esplora ulteriormente
