原子精密合金ナノクラスター光合成システムの層状組立による太陽水酸化

原子精密な金属ナノクラスター（NC）は、独特な原子層積層モード、量子閉じ込め効果、および活性サイトの豊富さから、異種光触媒における光収集アンテナとして非常に注目を集めています。しかし、金属NCは光感受剤として、極めて短いキャリア寿命、低い光安定性、およびキャリア移動の困難さに悩まされ、太陽エネルギー変換における金属NCの広範な利用を妨げています。これらの問題を解決するために、ここでは、Agドープグルタチオン（GSH）で被覆された金NC、すなわち合金Au1- x Agx @GSH NCおよび非共役絶縁ポリマーのポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロリド）（PDDA）を、空間的に多層構造の合金NC/金属酸化物（MO）光合成システムの層状組立の構成要素として利用します。Au1- x Agx @GSH NC上のMO基板の間に交互に堆積された超薄型PDDA層は、Au1- x Agx @GSH NC上での方向性フォトエレクトロン転送を中継する効率的な電荷流媒体として機能し、連鎖的な電荷転送チェーンを生み出します。この特異なキャリア移動モードは、精緻な界面構成設計によって与えられ、Au1- x Agx @GSH NCからMO基板への単方向電子移動を大幅に促進し、MO/(PDDA-Au1- x Agx )n多層heterostructured光アノードの可視光駆動の光電気化学的水酸化性能を大幅に改善します。この研究は、太陽エネルギー変換のための空間的に制御可能な電荷転送経路を調整する合金金属NCベースの光合成システムの合理的構築を促進します。