等离子光催化技术，由于其独特的局域表面等离子体共振特性，为高效的太阳能转换提供了一种新的思路。
然而，由于等离子体催化机制的复杂性和协同性，明确区分不同等离子体催化机制并定量分析其效应是一项极具挑战性的任务。
2025年3月6日，苏州大学李超然、安兴达、何乐在国际顶级期刊Nature Communications上发表了题为《Quantifying the distinct role of plasmon enhancement mechanisms in prototypical antenna-reactor photocatalysts》的研究论文。
在本文中，作者使用水分解作为测试反应，实现了典型Au-[Fe(bpy)3]2+天线-反应器光催化剂中的热效应及多种非热反应机制进行了区分和定量分析。通过改变共振条件和连接方案，可以选择性地屏蔽非热等离子体电荷转移和能量传输机制。
研究发现，在还原性析氢反应（HER）环境中，等离子体电荷载流子诱导的光化学反应占光生电流的约57%；而在氧化性析氧反应（OER）环境中，等离子体共振能量转移占主导，占比约54%。
该研究方法为理解等离子体在光催化中的作用提供了普遍性和基础性的认识，并为针对不同类型化学反应和催化剂配置的等离子体光催化剂设计提供了重要的指导。
图1：Au-[Fe(bpy)3]2+等离子体纳米催化剂的合成示意图与表征
图2：等离子体能量和电荷转移机制的性能分析
图3：等离子体介导的催化性能与机制
Liu, S., Wu, Z., Zhu, Z. et al. Quantifying the distinct role of plasmon enhancement mechanisms in prototypical antenna-reactor photocatalysts. Nat. Commun., (2025).