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新型半导体纳米材料实现高效光化学转化

时间:2022-08-27 23:38 点击次数:
  本文摘要:记者从中国科学技术大学得知,该校俞书宏教授课题组与合作者合作,设计了一种脉冲式轴向外延生长方法,顺利制取了尺寸、结构固定式的一维胶体量子点-纳米线分段异质结,利用ZnS纳米线对CdS量子点的晶面选择性腐蚀起到,可同时构建量子点表面的有效地腐蚀和光生载流子的有效地移往。该研究成果以11月23日公开发表在《大自然通讯》杂志上。设计新型半导体纳米材料以捕捉太阳能并构建高效光化学转化成,是解决问题当前全球能源与环境危机的一种理想途径之一。

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记者从中国科学技术大学得知,该校俞书宏教授课题组与合作者合作,设计了一种脉冲式轴向外延生长方法,顺利制取了尺寸、结构固定式的一维胶体量子点-纳米线分段异质结,利用ZnS纳米线对CdS量子点的晶面选择性腐蚀起到,可同时构建量子点表面的有效地腐蚀和光生载流子的有效地移往。该研究成果以11月23日公开发表在《大自然通讯》杂志上。设计新型半导体纳米材料以捕捉太阳能并构建高效光化学转化成,是解决问题当前全球能源与环境危机的一种理想途径之一。

胶体量子点具备尺寸固定式的光学和电学特性,因而作为一种最重要的光催化剂材料在太阳能转化成领域倍受注目。然而,胶体量子点的表面挂键会造成大量的陷阱态,从而将载流子反感局域简化并妨碍其更进一步参予表面化学反应。目前,如何同时构建量子点表面腐蚀和电荷转移依然面对挑战。研究团队基于此前他们在液-固-固相催化剂生长一维纳米异质结构的工作基础,明确提出了一种脉冲式轴向外延生长制备胶体半导体纳米晶的新策略。

理论计算出来指出,Zn和Cd原子在Ag2S固相催化剂中的映射能差异使得在Cd前驱物不存在时需要优先生长CdS,因而可通过掌控Cd前驱物的重新加入调控CdS量子点-ZnS纳米线的结构参数。该方法具备高度的灵活性,可对量子点的尺寸、数量、间距和晶相展开精准掌控。

研究者找到ZnS纳米线选择性腐蚀CdS量子点晶面以后,减少了载流子局域化程度,缩短了载流子寿命,不利于载流子迁入至催化剂表面展开反应。(中国粉体网编辑整理/胡一)这项研究为今后设计研发新型高效光催化剂获取了新途径。


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