收集失落光子：基于掺铈的NaYF4、TiO2和Au的核@壳微球中的等离子体和上转换增强的宽带光催化活性

有效地收集太阳能用于光催化仍然是一个非常具有挑战性的任务。通过组合具有截然不同特性的纳米组件（例如，等离子体、上转换和光催化特性）进行合理的架构设计，提供了一条改善太阳能利用的有希望的途径。本文报道了新型等离子体Au纳米颗粒装饰的NaYF4:Yb3+、Er3+、Tm3+-核@多孔-TiO2-壳微球的合成。这些微球表现出高比表面积、良好的稳定性、从紫外到近红外的宽带吸收以及优异的光催化活性，显著优于基准P25 TiO2。增强的活性归因于纳米组件在纳米结构架构中合理排列的协同效应，有利于在纳米组件之间高效的电荷/能量转移，并大幅降低电荷复合。光学和能量转移性质进行了理论建模，以支持我们对催化机制的解释。除了产生新材料和有趣的属性外，目前的工作还提供了物理见解，这可以为未来等离子体增强宽带催化剂的发展做出贡献。