由于纳米粒子表面积大，体积小，因此在太阳能装置中效果非常理想。卤化银粒子也具有感光性，是理想的光催化材料，然而容易聚集在光中。现在，美国天普大学的Yugang Sun和他的同事们发现，在纳米颗粒中加入二氧化硅辅助纳米颗粒，可以极大地提高催化剂活性和颗粒稳定性。
混合硅和掺杂银的卤化物结构
尽管，最近不断取得技术突破，推出有趣的新型纳米材料，然而并未开发出一种理想的可再生能源光催化剂。最理想的催化剂是通过敏感的能带间隙吸收一定范围内的光，表现出溶液的稳定性，而且活跃。卤化银(AgX(Ag))显示令人印象深刻的带隙可调。然而，由于胶体的不稳定性，很少有研究小组认为这些粒子是光催化的。
Sun等人用Stober溶胶-凝胶法合成了添加二氧化硅的纳米颗粒。通过静电吸附AgX(Ag)纳米粒子到这些明显更大的纳米粒子，修饰-AgX(Ag)的胶体稳定性有了显著的提高，这意味着粒子不再立即聚集。此外，二氧化硅纳米粒子可以支持共振光散射，这改善了纳米材料在混合结构中的光吸收。令人印象深刻的是，Sun等人在使用理想染料亚甲基蓝的10次重复操作周期后，在异质结构的催化活性中只损失了9%的效率。
这些纳米异质结构对AgX(Ag)的优化带隙和大表面积对混合粒子的粒径比都有一定的催化效果。添加掺杂Ag0到AgX，引入了AgX的传导和价带间隙的多重能级，从而促进了可见光的吸收，这是考虑太阳能发展的一个重要标准。
除了防止溶液中的聚集，二氧化硅辅助粒子还增加了AgX(Ag)纳米孔的光催化活性。硅球产生共振光散射，从而增加了纳米粒子吸收的光量，从而促进电子激发和催化活性。此外，硅的惰性阻止了硅- AgX (Ag)接头的电荷转移。
Sun等人注意到，这些结果直接显示了在光催化作用下辅助硅颗粒的临界性。这样的结果为太阳能的有效发展铺平了道路。
原文来自nanotechweb
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