Uma equipe liderada pelo professor DGIST Seo Dae-ha desenvolveu uma estratégia experimental para controlar e observar a reação química de um único nanocatalisador usando um microscópio óptico. Espera-se que o trabalho contribua para o projeto de catalisadores com base no entendimento preciso da reação fotocatalítica por meio de um método de análise que ajude a entender o fenômeno de excitação de elétrons e caminho de transição.
Espera-se que essa tecnologia forneça uma estratégia de experimento baseada na química do sistema, uma nova estratégia de experimento para estudar com precisão fotocatalisadores no nível de partícula única.

Metais plasmônicos em nível nanométrico, como ouro, exibem alta taxa de absorção de luz em uma ampla área dentro da faixa de luz visível. Eles são combinados com fotocatalisadores semicondutores para atuar como um meio para aumentar a absorção de luz. A excitação ocorre em que os elétrons ganham energia e se movem como reação à absorção da luz, e ela aparece por vários caminhos dependendo do tamanho do metal e do comprimento de onda da luz. Existem várias hipóteses sobre o efeito desse movimento de elétrons como catalisador. A equipe de pesquisa conseguiu testar as hipóteses e revelar como os elétrons são transferidos desenvolvendo um novo microscópio experimentalmente mais simples e sofisticado do que o método convencional de observação de reações químicas.

A equipe de pesquisa do professor Seo Dae-ha desenvolveu nanopartículas híbridas (por exemplo, "óxidos de ouro/cobre", uma combinação de óxidos de ouro e cobre), e lasers de diferentes comprimentos de onda foram combinados para investigar a reação entre eles para testar várias hipóteses sobre o elétron fenômeno de excitação. Por meio desse processo, a equipe conseguiu induzir seletivamente a excitação eletrônica em nanopartículas de ouro e analisar quantitativamente suas contribuições avaliando o aumento da reatividade do catalisador. Além disso, a equipe confirmou que esses elétrons excitados foram transferidos para o semicondutor para aumentar a estabilidade e a reatividade ao mesmo tempo.

"A tecnologia observacional relatada aqui é uma tecnologia que observa reações químicas com alta precisão, eficiência e baixo custo", disse o professor Seo Dae-ha do Departamento de Física e Química da DGIST, acrescentando que "espera-se que contribuir para o design sofisticado de catalisadores e será aplicado como uma tecnologia sofisticada de avaliação e controle usando nanopartículas para produtos farmacêuticos."

A pesquisa foi publicada em Chem . + Explorar mais

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