Near-Field Enhancement Contribution to the Photoactivity in Magnetite-Gold Hybrid Nanostructures
| Autor: | Federico Valentin Guzman, Pablo Agustin Mercadal, Eduardo A. Coronado, Ezequiel Roberto Encina |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: |
Materials science
Hybrid Nanostructures 02 engineering and technology 010402 general chemistry 021001 nanoscience & nanotechnology 01 natural sciences Magnetite-Gold 0104 chemical sciences Surfaces Coatings and Films Electronic Optical and Magnetic Materials purl.org/becyt/ford/1 [https] chemistry.chemical_compound General Energy chemistry purl.org/becyt/ford/1.4 [https] Physical and Theoretical Chemistry 0210 nano-technology Photoactivity Humanities Magnetite |
| Zdroj: | CONICET Digital (CONICET) Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas instacron:CONICET |
| Popis: | Hybrid nanostructures composed of magnetic iron oxides and plasmonic metals can convert light energy into chemical energy, and they can be easily manipulated through magnetic fields. As a consequence of these multifunctional features, they can be employed as magnetically recyclable heterogeneous photocatalysts. Herein, we report a two-step method for the preparation of magnetite (Fe3O4)-gold (Au) hybrid nanostructures in aqueous media. The obtained material resembles a core-satellite morphology of 60 nm Fe3O4 nanoparticles surrounded by nearly 20 nm spherical Au nanoparticles attached to their surface. The synthesized hybrid material exhibits enhanced capabilities for methylene blue photodegradation compared with bare Fe3O4 nanoparticles. Detailed electrodynamics simulations were performed to achieve further insight into the improved photoactive properties of the Fe3O4-Au hybrid nanostructures. The theoretical results show that the excitation of localized surface plasmon resonances in the Au component leads to greater light absorption in the Fe3O4 component, which ultimately impacts the improved photocatalytic properties of the hybrid nanostructure. Overall, this work provides a complementary approach toward a complete understanding of the enhanced photoactive properties of hybrid nanostructures and highlights the importance of considering their actual morphology into simulations. Fil: Guzman, Federico Valentin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina Fil: Mercadal, Pablo Agustin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina Fil: Coronado, Eduardo A.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina Fil: Encina, Ezequiel Roberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Instituto de Investigaciones en Físico-química de Córdoba; Argentina |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|