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《Nano Letters》報道我校陸春華、許仲梓教授課題組研究新進展
時間：2017-07-18
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作者：黃亨明
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利用光催化劑技術將太陽能轉換為清潔能源（如氫能）被認為是緩解全球能源危機切實可行的解決途徑，元素摻雜是改良光催化劑性能的有效方法，但也容易導致載流子復合幾率增加，降低光催化劑性能，成為該技術的缺陷。
為攻克這一缺陷，近期，材料科學與工程學院陸春華教授團隊與澳大利亞昆士蘭大學王連洲教授團隊合作，報道了一種通過表面梯度擴散摻雜方法制備的非均勻磷摻雜的硫化鎘納米棒光催化劑。結合DFT理論計算和實驗測試分析，解析出該光催化劑具有梯度分布的摻雜元素，從而誘導了光激發下的能帶彎曲，形成了具有驅動載流子遷移至材料表面的定向電場。這種特殊的能帶結構分布具有與“量子阱”相反的特征，經過研究，將其命名為“反量子阱”能帶結構。在沒有助催化劑的條件下，該材料在可見光下的產氫速率高達194.3?mol h-1 mg-1，是未摻雜樣品的58.3倍，并且在420 nm的產氫量子效率達到了8.2%。該研究揭示的內建定向電場的作用機制有助于指導其他高性能半導體光催化劑的開發，該成果日前刊登在材料和納米領域國際Top期刊《Nano Letters》（2017，IF=12.712）。
這是本年度繼在美國化學學會頂級雜志Chemical Reviews（2017，IF=47.928）發表“Selectivity Enhancement in Heterogeneous Photocatalytic Transformations”一文后，陸春華、許仲梓教授團隊又一項代表性工作。
附：文章鏈接http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.7b01147
作者：黃亨明；單位：材料科學與工程學院；審核人：呂憶農
