NEWS AND INFORMATION

新聞資訊
華東理工大學化學學院在染料敏化氧化鋅單顆粒光解水領域取得新進展
2018-04-02更新來源:華東理工大學編輯:華東理工大學化學學院
近日, 華東理工大學化學學院田禾院士和龍億濤教授科研團隊在單分子水平上研究染料敏化氧化鋅(ZnO)單個納米顆粒光解水領域取得了新進展,《美國化學會誌》以“Quantifying Visible-Light-Induced Electron Transfer Properties of Single Dye-Sensitized ZnO Entity for Water Splitting”為題在線報道了相關研究工作。

利用染料敏化半導體納米材料吸收太陽光實現光催化分解水,是目前清潔能源開發的重要途徑之一。設計製備高效光催化體係的一個核心問題是:如何定量解析納米材料和染料分子結構與光催化性能之間的構效關係。然而,傳統分析方法一般隻能獲得體係中光催化電子轉移的整體平均信息,無法對單分子/單納米顆粒的本征光催化性能進行定量表征。

針對上述問題,該研究巧妙地將光催化和單顆粒碰撞電化學結合,構建了超靈敏單顆粒光電化學檢測體係。針對超快光致電子轉移過程,設計了可有效延長電子傳遞時間的半導體TiO2超微電極,實時監測了染料敏化ZnO單個納米顆粒光致電子在不同厚度TiO2膜中的動態傳遞過程,實現了單個染料分子水平可見光解水性能的定量評估。在此基礎上,研究人員進一步建立隨機遊走理論模型,解析了光致電子的複合和傳遞路徑,揭示了電子在TiO2半導體膜內的動態擴散機製。該微納界麵光電檢測方法對單分子/單顆粒本征光電化學性能的研究具有重要意義,為進一步研究高效太陽能光電轉換體係提供了突破點。

博士生馬慧和青年教師馬巍副研究員為論文的共同第一作者,陳建富博士為理論模擬工作提供了支持和幫助,田禾和龍億濤為共同通訊作者。

該工作在基金委“界麵光電分析化學基礎研究”創新研究群體和重大科研儀器研製項目的資助下,聚焦單體電化學研究,曆時3年獲得重要進展。同月,該研究團隊在J. Phys. Chem. Lett上發表了後續研究成果,通過電位調控觀測單個納米顆粒動態電化學行為,提出電化學反應過程中納米顆粒的實時電位信號與其在電極表麵的運動軌跡相關聯的理論模型,研究了單個Ag納米顆粒電子傳遞動力學(J. Phys. Chem. Lett. 2018, 9, 1429)。



地址:成都市高新區錦城大道666號奧克斯廣場B座1105室電話:+86 028 85190782郵箱:info@qhdwotai.com

Copyright © qhdwotai.com 四川亚游科技有限公司 All Rights Reserved
蜀ICP備13009188號-1  網站建設觀道溝通