Uncoveringthe Role of the Local Electric Field inPlasmon-Induced Activation of Inert C–F Bonds

电场 化学 惰性 化学物理 等离子体子 轨道能级差 光化学 化学键 密度泛函理论 催化作用 纳米颗粒 拉曼光谱 本地字段 电子 分子物理学 领域(数学) 原子物理学 纳米技术 活化能 计算化学 光谱学 债券定单 电子结构 惰性气体 化学反应 离域电子
作者
Yueyue Dong,Cenfeng Fu,Hailong Xiong,Linlin Chen,Qianqi Shi,Canyu Hu,Yingpu Bi,Ran Long,Yujie Xiong
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/jacs.6c07363
摘要

Abstract Plasmonic catalysis offers a promising route to solar-driven chemical transformations, yet its efficiency is severely limited by the high energy barrier for hot electron utilization, particularly for activating inert bonds. While recent progress suggests that the plasmonic local electric field can synergize with hot carriers to enhance reactivity, the specific contribution of the local electric field to bond activation remains unclear. Herein, we observed the visible-light-driven cleavage of the C–F bond under the intense local electric field of the Ag interparticle gaps via in situ surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS). The relationship between nanoparticle size-dependent local electric field enhancement/hot carrier generation efficiency and C–F bond cleavage kinetics demonstrates that the local electric field can effectively lower the energy barrier for hot electron injection into adsorbate’s lowest unoccupied molecular orbital (LUMO). Density functional theory (DFT) calculations further suggest that the contribution of the local electric field (CF) to the barrier reduction is at least 25% under our experimental conditions by lowering the adsorbate LUMO level. These insights deepen the mechanistic understanding of plasmonic catalysis, such as the superlinear dependence of the reaction rate on light intensity, presenting the local electric field as a critical design parameter for high-efficiency plasmonic catalysts targeting inert chemical bond activation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
执名之念发布了新的文献求助20
刚刚
1秒前
在水一方应助easymoneysniper采纳,获得10
3秒前
3秒前
OK发布了新的文献求助10
4秒前
kjysbw完成签到 ,获得积分10
5秒前
李总要发财小苏发文章完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
香蕉觅云应助山谷采纳,获得10
7秒前
xywang发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
落寞的沛春完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
10秒前
ROSEHNP发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
郑zz发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
耍酷的夜雪完成签到,获得积分10
11秒前
东方元语应助落寞的沛春采纳,获得20
12秒前
13秒前
皮皮完成签到,获得积分10
14秒前
Mei发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
123完成签到,获得积分10
15秒前
匀骞发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
Nature发布了新的文献求助50
15秒前
救救孩子吧完成签到 ,获得积分10
15秒前
嘉吉发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
20秒前
kylucky完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
平淡悲完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
Slemon发布了新的文献求助10
23秒前
大模型应助张文采纳,获得10
24秒前
艾比西地发布了新的文献求助10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
An Introduction to Foreign Language Learning and Teaching 750
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
煤炭地下气化渗流燃烧方法的研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7631723
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9206171
关于积分的说明 19743661
捐赠科研通 7200936
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3274669
关于科研通互助平台的介绍 2436569
邀请新用户注册赠送积分活动 2271265