用于定制光催化活性的极化敏感 Au-TiO2 纳米柱

等离子体超表面通过局域表面等离子体共振有效增强反应性，在共振驱动的光催化反应中发挥着关键作用。通过近场增强和热载流子注入这两种主要的非热机制调谐等离子体共振强度，可以 selectively 调节催化活性，这两种机制控制着激发或注入到未占据分子轨道中的高能载流子布居。我们开发了一组由椭圆形 Au-TiO2 纳米柱组成的极化敏感超表面，专门设计用于通过等离子体机制调节一个模型反应的活性：亚甲基蓝的光催化降解。表面增强拉曼光谱实时揭示了依赖于极化的反应产率，在 10 秒周期内，通过 480 cm-1 拉曼峰的积分面积量化，其调制范围从 4.7（横电极化）到 9.98（横磁极化），并与 633 nm 处的增强吸收相关联。单一超表面配置能够通过对等离子体共振强度的主动控制实现光催化活性的连续调谐，这已由测量的吸收与产物产率之间的正相关性所证实。这种动态方法为选择性增强或抑制共振驱动反应提供了一条途径，可进一步用于在多分支反应中实现选择性，引导产物产率向预期结果转化。