[實用新型]一種立體激發的高效催化反應器

有效

• 申請號: 201821304952.2
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN208742536U
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 中山科立特光電科技有限公司
• 主分類號: B01J19/08
• 分類號: B01J19/08;B01J19/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種立體激發的高效催化反應器，包括結構相同、縱向軸對稱設置的左部分、右部分，所述左部分、右部分之間設置有通道；所述左部分包括豎向設置的透光通道，設置于透光通道右側的第一透光導電膜，設置于第一透光導電膜右側的第二透光導電膜，所述第一透光導電膜與第二透光導電膜之間豎向設置有多個金屬納米顆粒，所述第二透光導電膜的上、下兩端設置有源極/漏極，所述第一透光導電膜還與引入的門電壓電連接；該立體激發的高效催化反應器能夠進行光電協同表面等離激元?激子耦合進行目標分子的催化反應的調控，不僅反應效率高，而且便于進行反應效率的控制。

技術領域

本發明屬于表面催化反應器件技術領域，具體涉及一種立體激發的高效催化反應器。

背景技術

表面等離激元(SPs)是電磁波(光)與金屬(或摻雜半導體)表面內的準自由電子氣集體振蕩相干耦合后形成的一種共振激發元。通常把能局域于金屬納米顆粒表面的電子振蕩稱為局域表面等離激元共振(LSPR)。在納米尺度范圍，等離激元誘導的催化反應占據主導地位，通常我們把它稱作等離激元誘導化學反應。眾所周知，等離激元衰減而產生的熱電子在等離激元誘導的化學反應中扮演著重要的角色。當熱電子暫時吸附于目標分子時，等離激元誘導化學反應中的分子的中性勢能面(PES)被注入電子，因此使分子的反應勢壘顯著降低，同時熱電子還能暫時起到連接分子的作用。同時，熱電子的動能可以有效地轉移給目標分子，為催化反應提供能量；熱電子還能作為催化反應所需的能量推動分子反應的發生。

然而,現有的表面等離激元催化反應器如圖1所示，是將目標分子置于二維半導體材料上進行催化反應，這導致目標分子不能大量的一次性的出現在二維半導體材料上，需要少量目標分子置于二維半導體材料上，待反應結束后，清理后，再次置放目標分子，繼續進行反應，這導致目標分子的反應比較麻煩，不能大量連續的進行目標分子的催化反應。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是要解決現有表面等離激元催化反應器無法連續進行目標分子的催化反應問題。

本發明提供一種立體激發的高效催化反應器，包括結構相同、縱向軸對稱設置的左部分、右部分，所述左部分、右部分之間設置有通道；所述左部分包括豎向設置的透光通道，設置于透光通道右側的第一透光導電膜，設置于第一透光導電膜右側的第二透光導電膜，所述第一透光導電膜與第二透光導電膜之間豎向設置有多個金屬納米顆粒，所述第二透光導電膜的上、下兩端設置有源極/漏極，所述第一透光導電膜還與引入的門電壓電連接。

所述左部分的透光通道的左側壁設置有反光層，對應的右部分的透光通道的右側壁同樣設置有反光層。

所述左部分的透光通道的底面也設置有反光層，對應的右部分的透光通道的右側壁同樣設置有反光層。

所述反光層是由鋁制成。

所述第一透光導電膜為石墨烯透光導電薄膜或金屬氧化物透光導電薄膜。

所述第二透光導電膜為石墨烯透光導電薄膜。

目標分子位于所述通道中，進行催化反應。

入射光垂直照射透光通道的上表面。

本發明的有益效果：本發明提供的這種立體激發的高效催化反應器，解決了現有表面等離激元催化反應器反應無法連續進行的問題，具體是將金屬納米顆粒豎向排列在透光通道上通過入射光的激發，增強了金屬納米顆粒周圍的電場，從而提高了金屬納米顆粒表面的電子振蕩，形成催發目標分子進行催化反應的通道區域，這樣，目標分子就可以從上往下連續通過通道區域進行催化反應，另一方面通過源極、漏極之間的偏壓進行偏壓調控、通過與第一透光導電膜電連接所引入的門電壓進行門電壓調控，從而使得該立體激發的高效催化反應器能夠進行光電協同表面等離激元-激子耦合進行目標分子的催化反應的調控，不僅反應效率高，而且便于進行反應效率的控制。

以下將結合附圖對本發明做進一步詳細說明。