Processus en catalyse plasmonique: contribution thermale vs électrons chauds – PILOT

En catalyse plamonique, la photo-excitation améliore les taux de réaction chimique, un effet jusque là attribué à la génération d’électrons « chauds » dans des métaux de taille nanométrique. Dernièrement, ce scenario a été remis en question, et les résultats précédents ont été réinterprétés en termes de chauffage photo-thermique, ce qui a généré un vif débat au sein de la communauté scientifique. Cette possible erreur d’interprétation pourrait être due en partie à une mauvaise méthodologie concernant les mesures de température à proximité des nano-surfaces métalliques. Dans ce projet, nous proposons une nouvelle méthodologie basée sur la spectroscopie optique afin d’évaluer les contributions thermales et non thermales au taux de réaction, dans le but d’apporter des réponses à ce débat. Cette quantification sera abordée sur la base d'expériences de fluorescence de molécules/nanoparticules uniques. Finalement, nous proposons d'étudier deux approches pour améliorer le rendement photo-catalytique de nanoparticules auto-assemblées basées sur des résultats récents. La première consiste à bénéficier d'une exaltation de la génération d'électrons chaud à partir d'un nouvel état d’excitation cohérente de nanoparticules plasmoniques: la super-radiance plasmonique. La seconde consiste à exploiter les électrons chauds générés à partir de modes plasmoniques dit "noirs"car non radiatifs dans des multicouches de nanoparticules.