Towards gold decorated hollow titania nanostructures: synthesis and optical properties of Au decorated polymer particles as template

Abstract

De omzetting van CO2 in CO, een waardevolle feedstock voor verdere synthese, met behulp van de reverse water-gas shift reaction (RWGS) en zonlicht als duurzame energiebron, is van belang om CO2-uitstoot te verminderen. Dit maakt plasmonische fotokatalysatoren belangrijk. Hier worden holle titania nanostructuren gedecoreerd met gouden nanodeeltjes of nanoshells onderzocht als katalysatoren voor de door licht aangedreven RWGS-reactie, met als doel een synthese te bepalen en optische eigenschappen te onderzoeken. Een emulsiepolymerisatie wordt gebruikt voor de synthese van polystyreen en polymethylmethacrylaat als template-deeltjes. Er worden stabiele dispersies van monodisperse deeltjes verkregen. Goud seeding wordt bereikt via Sn2+ nucleatie-eilanden op het template-oppervlak. Colloïdale stabiliteit tijdens de decoratie van polymeerdeeltjes met Au vormt een uitdaging en vereist het aanpassen van de reactieparameters. UV-Vis-metingen tonen de gelokaliseerde plasmonresonantie van de gouden nanodeeltjes op de polymeerdeeltjes, met een waargenomen roodverschuiving vanwege het effect van de brekingsindex van het template. Er wordt geprobeerd om goud nanoshells te maken. TEM laat zien dat er geen nanoshell wordt gevormd, maar dat de goud nanodeeltjes-belading toeneemt. Hoewel de synthese van de uiteindelijke met Au gedecoreerde holle TiO2-nanostructuren nog niet is voltooid, leggen de verkregen resultaten de basis voor verder onderzoek naar dit soort systemen.