广东省纳米微米材料研究重点实验室近期在国际顶级期刊Nano Letters(Nature Index期刊,IF=12.080)上发表题为“Three-Dimensional Decoupling Co-catalyst from Photo-absorbing Semiconductor as a New Strategy to Boost Photoelectrochemical Water Splitting”的论文,报道了一种在光电极表面有效负载助催化剂的三维去耦合新方法。
光电化学分解水制氢是将太阳能直接转换为绿色高能量密度化学能的重要方式,承载着人类对无碳氢能社会的憧憬。影响制氢效率的三个关键因素为光电极对光的吸收与利用,光生载流子的传输与分离,以及光电极表面分解水反应的速率。助催化剂能有效地提高分解水反应动力学,但其在光电极表面的直接负载不仅负载量非常有限,而且会严重的影响吸光半导体对光的吸收与利用。
该实验室研究人员巧妙地利用一些共轭分子在过渡金属存在和光照情况下可聚合的特点,在多种精心设计的吸光半导体纳米阵列层的间隙构筑了助催化剂纳米粒子均匀分散的导电聚合物三维网络结构。这种光电极的结构创新不仅有效地提高了助催化剂的负载量,降低了助催化剂对吸光半导体光吸收的影响,而且实现了助催化剂与吸光半导体的物理分离,抑制了光生载流子的复合,极大地提高了光电化学分解水制氢的效率。
助催化剂的三维去耦合负载方法与光生载流子传输方式示意图
该项工作在杨世和教授和龙霞副教授指导下,由博士研究生林鹤及课题组其他成员合作完成。该项工作得到了国家自然科学基金、深圳市孔雀团队项目、国家自然科学基金-香港RGC联合基金,及香港RGC项目的支持。
编辑:凌薇
责编:白杨
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
广东省纳米微米材料研究重点实验室在光电分解水制氢领域取得进展
本站小编 Free考研/2020-04-10
相关话题/半导体 纳米
极端光学创新研究团队“飞秒-纳米时空分辨光学实验系统”国家重大科研仪器研制项目取得重要进展
为了更加直观地探究纳米世界,大量研究者致力于发展高时间-空间分辨能力的微纳探测技术,由北京大学物理学院龚旗煌院士负责的“飞秒-纳米时空分辨光学实验系统”国家重大科研仪器研制项目正是围绕这一目标开展工作。近日,该重大仪器项目在基于超快光电子显微镜技术实现表面等离激元的多维度探测方面取得重要进展,相关成 ...北京大学通知公告 本站小编 Free考研 2020-04-10新材料学院在《自然·纳米技术》上发表原子尺度原位探测锂电池负极界面重构机理研究进展
锂离子电池的商业化使便携式电子设备、电动汽车等快速地应用到日常生活。在过去30年,人们对锂离子电池进行了大量的基础研究和工业化探索。然而,在这个复杂的电化学体系中仍有很多未解之谜。尤其是负极表面重构形成稳定的固态电解质界面(SEI)膜的组分和机理一直是最重要和最困难的研究课题之一。锂电池电极的SEI ...北京大学通知公告 本站小编 Free考研 2020-04-10PRL报道物理学院宽禁带半导体研究中心杨学林、沈波课题组关于氮化物半导体掺杂研究重要进展
美国物理学会PhysicalReviewLetters(PRL)期刊2018年10月5日在线发表了北京大学宽禁带半导体研究中心和“新型半导体低维量子结构与器件”创新群体的最新研究成果“UnambiguousIdentificationofCarbonLocationontheNSiteinSemi- ...北京大学通知公告 本站小编 Free考研 2020-04-10化学学院彭海琳课题组成功解析超高迁移率层状Bi2O2Se半导体的电子结构
随着摩尔定律逐渐走到尽头,寻找新型高性能半导体沟道材料日趋紧迫。在众多候选沟道材料中,高迁移率二维半导体因其超薄平面结构可有效抑制短沟道效应,被认为是构筑后硅时代纳电子器件和数字集成电路的理想沟道材料。然而,现有被广泛研究的二维材料在具有其固有优势的同时也有着难以克服的缺点。比如石墨烯没有带隙、过渡 ...北京大学通知公告 本站小编 Free考研 2020-04-10徐洪起课题组在半导体多量子点器件中的自旋-轨道相互作用研究中取得新进展
固体材料中的自旋-轨道相互作用使得电子的自旋与其轨道自由度耦合在一起,是实现自旋电子学器件和自旋-轨道量子比特器件中的自旋快速相干调控,以及构筑拓扑绝缘体和拓扑超导物态等的重要物理量。对量子结构中的自旋-轨道场的测定和应用是当今凝聚态物理领域的重要研究课题之一。北京大学信息科学技术学院、固态量子器件 ...北京大学通知公告 本站小编 Free考研 2020-04-10张强教授研究团队在纳米生物学领域取得新进展
2018年6月19日,NatureCommunications在线发表了北京大学药学院张强教授研究团队的最新研究成果:“Single-walledcarbon-nanohornsimprovebiocompatibilityovernanotubesbytriggeringlessprotein-i ...北京大学通知公告 本站小编 Free考研 2020-04-10工学院席鹏及合作者在Nature Methods发文评述纳米粒子与超分辨及单粒子追踪
2018年5月30日,NatureMethods报道了由北京大学工学院席鹏研究员与澳大利亚悉尼科技大学、卧龙岗大学,德国哥廷根大学等课题组联合撰写的题为“纳米粒子用于超分辨显微与单分子追踪”(Nanoparticlesforsuper-resolutionmicroscopyandsingle-mo ...北京大学通知公告 本站小编 Free考研 2020-04-10ACS Nano出版“北京大学的纳米科技研究”虚拟专刊
为庆祝北京大学百廿校庆,在国际纳米科技领域具有重要影响的权威学术期刊ACSNano出版了“北京大学的纳米科技研究”虚拟专刊,并于北京时间5月3日上线。该虚拟专刊选编了来自北京大学的研究者们发表在ACSNano上的40篇文章,从一个侧面反映了近年北京大学在纳米科学与技术研究方面的辉煌成就。此刊也是AC ...北京大学通知公告 本站小编 Free考研 2020-04-10工学院于海峰团队合作发表嵌段聚合物模板法制备无机纳米粒子进展综述
无机纳米粒子在性质上有别于其块体材料,因此成为很多领域,如储能催化等领域的研究热点。无机纳米粒子的形状和尺寸对于纳米粒子的性质具有重要的影响,因此纳米粒子形状和尺寸的精确控制在纳米粒子的制备过程中至关重要。以嵌段聚合物为模板制备纳米粒子是精确控制纳米粒子尺寸和形状最稳定的方法之一。采用传统方法制备的 ...北京大学通知公告 本站小编 Free考研 2020-04-10信息学院彭练矛-张志勇团队实现世界上首个千兆赫兹碳纳米管集成电路
集成电路芯片遵从摩尔定律,通过缩减晶体管尺寸,不断提升性能和集成度,成本得以降低;然而,进一步发展却受到来自物理极限、功耗和制造成本的限制,需要采用新兴信息器件技术支撑未来电子学的发展。碳纳米管被认为是构建亚10nm晶体管的理想材料;理论和实验研究均表明相较硅基器件而言,其具有5~10倍的本征速度和 ...北京大学通知公告 本站小编 Free考研 2020-04-10