Un equipo dirigido por el profesor de DGIST, Seo Dae-ha, ha desarrollado una estrategia experimental para controlar y observar la reacción química de un solo nanocatalizador utilizando un microscopio óptico. Se espera que el trabajo contribuya al diseño de catalizadores basado en una comprensión precisa de la reacción fotocatalítica a través de un método de análisis que ayude a comprender el fenómeno de excitación de electrones y la ruta de transición.

Se espera que esta tecnología proporcione una estrategia experimental basada en la química del sistema, una nueva estrategia experimental para estudiar con precisión los fotocatalizadores a nivel de partículas individuales.

Los metales plasmónicos a nivel nanométrico, como el oro, exhiben una alta tasa de absorción de luz en un área amplia dentro del rango de luz visible. Se combinan con fotocatalizadores semiconductores para actuar como un medio para aumentar la absorción de luz. La excitación ocurre en la que los electrones ganan energía y se mueven como reacción a la absorción de la luz, y aparece a través de varios caminos según el tamaño del metal y la longitud de onda de la luz. Hay varias hipótesis sobre el efecto de este movimiento de electrones como catalizador. El equipo de investigación pudo probar las hipótesis y revelar cómo se transfieren los electrones mediante el desarrollo de un nuevo microscopio que es experimentalmente más simple y más sofisticado que el método convencional de observación de reacciones químicas.

El equipo de investigación del profesor Seo Dae-ha desarrolló nanopartículas híbridas (por ejemplo, "óxidos de oro/cobre", una combinación de óxidos de oro y cobre), y se combinaron láseres de diferentes longitudes de onda para investigar la reacción entre ellos para probar varias hipótesis sobre el electrón. fenómeno de excitación. A través de este proceso, el equipo pudo inducir selectivamente la excitación de electrones en nanopartículas de oro y analizar cuantitativamente sus contribuciones mediante la evaluación del aumento de la reactividad del catalizador. Además, el equipo confirmó que estos electrones excitados se transfirieron al semiconductor para aumentar la estabilidad y la reactividad al mismo tiempo.

"La tecnología de observación que se informa aquí es una tecnología que observa reacciones químicas con alta precisión, eficiencia y bajo costo", dijo el profesor Seo Dae-ha, del Departamento de Física y Química de DGIST, y agregó que "se espera que contribuirá al diseño sofisticado de catalizadores y se aplicará como una tecnología sofisticada de evaluación y control utilizando nanopartículas para productos farmacéuticos".

La investigación fue publicada en Chem . + Explora más

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