东北林大SERS&SPR课题组纪伟/姜波/孙磊ACS Catalysis：高效等离子体多电子还原新策略——晶面工程制导的电子-空穴补偿精准调控

该研究由东北林业大学纪伟、姜波、孙磊团队发表，针对等离子体金属纳米颗粒在光催化中热载流子快速复合限制多电子还原效率的问题，提出通过晶面工程调控半导体SnO₂纳米晶与Au纳米颗粒的界面电子-空穴补偿策略。研究背景是等离子体介导化学反应中热电子与热空穴的飞秒至皮秒级复合严重制约六电子还原反应性能；研究目的旨在探索如何通过界面工程延缓热空穴复合，提升多电子催化效率。结论表明，暴露高指数{332}晶面的SnO₂纳米晶相比{111}晶面，能更高效地向Au纳米颗粒注入电子以补偿热空穴，使4-硝基苯硫酚光催化还原速率常数提升6.6倍，并首次实现近红外激发下的六电子还原。研究确立了界面电子-空穴补偿为等离子体多电子催化的关键调控参数，晶面工程是维持金属-半导体纳米结构中热载流子的通用设计原则。