Transferência direta de portadores quentes em catálise plasmônica

As nanopartículas metálicas plasmônicas podem concentrar energia óptica e aumentar reações químicas em suas superfícies. Os plasmões podem interagir com os orbitais dos adsorvatos e decair excitando diretamente um portador do metal para o adsorvato em um processo denominado processo de transferência direta. Embora esse processo possa ser útil para aumentar a eficiência de uma reação química, ele permanece pouco compreendido. Aqui, relatamos uma investigação preliminar empregando cálculos de teoria do funcional da densidade dependente do tempo (TDDFT) para capturar esse processo em uma interface modelo metal-adsorvato formada por uma nanopartícula de prata (Ag147) e uma molécula de monóxido de carbono (CO). A transferência direta de elétrons quentes é observada ocorrendo dos estados ocupados de Ag para os orbitais moleculares não ocupados de CO. Determinamos a probabilidade desse processo e mostramos que depende do local de adsorção de CO. Nossos resultados devem auxiliar o projeto de interfaces metal-molécula mais eficientes para catálise plasmônica.