山东大学晶体材料国家重点实验室黄柏标教授领导的课题组在可见光光催化材料研究方面取得重大进展。其发现的Ag@AgCl光催化材料是一种基于纳米金属表面等离子体效应和半导体光催化效应的新型可见光光催化材料，实验表明其对有机染料的可见光分解速度是普通可见光光催化剂（掺氮TiO2）的8倍。该论文被著名的德国《应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed.）杂志选为热点论文（HOT PAPER）发表。

 

半导体光催化研究是目前材料和化学领域的前沿课题，在新能源和环境净化方面具有广阔的应用前景。传统的半导体光催化材料只适用于紫外光范围，探索充分利用太阳光的可见光响应光催化材料是推进光催化材料应用的关键。该论文将金属纳米粒子的表面等离子效应应用于半导体光催化，大大提高了光催化材料的可见光吸收、光催化稳定性和催化性能。论文引入的Plasmonic Photocatalyst（等离子光催化剂）概念是其主要的创新点。氯化银作为光敏感材料而被广泛应用于照相底片。氯化银吸收一个光子，即在其内部产生一个电子和空穴对。光生电子与银阳离子结合将氯化银还原成金属银。氯化银的不稳定性限制了其在半导体和光催化领域的应用。该研究工作通过离子交换法制得的氯化银结晶性好，纯度高。在光与弱还原剂的作用下，部分氯化银被还原成银。在氯化银中生成的金属银颗粒具有很高表面等离子体效应，使其能够高效的吸收可见光。由于金属银与氯化银的紧密接触，使体系内所产生的电子能更容易传递到金属银颗粒，进而保证了体系的稳定性。这一发现开辟了一条通过金属表面等离子体效应拓展光催化材料可见光光吸收，进而提高光催化材料性能的新途径。基于上述发现，该课题组一系列更加深入的实验和理论研究工作已全面展开，并取得了进展。该（来源：山东大学 蒋宛莉）