界面电子转移对纳米TiO_2薄膜导电性的影响

研究纳米 Ti O2 薄膜的导电性与薄膜厚度和基底材料的关系 .结果表明 ,沉积在 Ti和Si基底上的 Ti O2 薄膜的电阻率随着膜厚的增加而非线性增大 ,分别经历了导体、半导体到绝缘体或半导体到绝缘体的电阻率范围的变化过程 ,Ti O2 薄膜导电层厚度也不相同 ,沉积在玻璃表面 Ti O2 薄膜为绝缘体 .这些现象是界面电子在界面的转移所致 。

薄层液/液界面电子转移动力学的研究进展

薄层循环伏安法是研究液/液界面电荷转移的一种新方法,具有简单、快速、易操作的优点。文章回顾了液/液界面电化学的发展历史,介绍了薄层法的实验原理,对其在电化学中的应用和研究进展进行了评述,总结了界面驱动力与电子转移速率的关系。

二氧化钌对硫化镉超微粒体系界面电子转移及光反应的催化与阻催化作用

用ESR方法研究了二氧化钌对硫化镉超微粒子界面光诱导电子转移及光催化性能的影响 ,结果表明 ,与单一的硫化镉胶粒体系的作用不同 ,在二氧化钌的存在下的CdS/RuO2 体系 ,可对某些底物体系的光反应有明显的增强催化的作用 ,而对另一些体系则产生抑制或负催化的作用 .此复合体系的协同作用也与单纯二氧化钌的催化作用有所不同 。

界面电子转移对量子点荧光闪烁行为的影响

利用激光扫描共聚焦显微系统分别测量了CdSe/ZnS量子点在SiO2玻片表面、铟锡氧化物(ITO)纳米粒子表面和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜表面上的荧光闪烁行为.研究发现,不同界面环境中量子点的亮态发光持续时间的概率密度都服从指数修正的幂律分布P(t)∝t-αexp(-t/μ).与处于SiO2玻片表面的情况相比,在ITO表面上的单量子点具有非常短暂的亮态发光持续时间,而在PMMA表面的单量子点亮态发光持续时间最长.这种荧光闪烁行为的不同主要归因于量子点与三种材料之间的界面电子转移特性.

正负电荷关联转移促进的光催化低浓度苯酚矿化

光催化矿化难降解污染物(如苯酚)需要羟基自由基(·OH)进行开环反应。本研究通过Al掺杂削弱了TiO_(2)表面对氧物种的吸附,有效促进光致·OH的生成。同时,Al元素还能降低TiO_(2)的导带能级,继而降低半导体-助催化剂界面电子转移势垒而促进还原半反应。由于正负电荷的强关联性,还原半反应中电子的快速转移可提高半导体内空穴浓度,加快·OH的生成。此外,通过将催化剂固定在反应器的光入射内壁,还能避免由污染物竞争光吸收所引起的光子损失。基于这些优点,有望实现废水中低浓度苯酚的高效光催化矿化。

磁控溅射制备纳米TiO_2薄膜导电性的研究

研究了在纳米厚度范围内,TiO_2薄膜的导电性与薄膜厚度和基底材料的关系.利用射频磁控溅射方法,使用高纯Ti(99.99％)靶,通入Ar和O_2的混合气体,制备了TiO_2薄膜,薄膜膜厚15～225nm.在室温下测量了不同厚度TiO_2薄膜的电阻率,发现TiO_2薄膜的导电性,先后在导体、半导体和绝缘体范围变化.这归因于基底材料与TiO_2的功函数不同,导致了界面电子的转移,功函数差决定了电子转移的深度.

苯并噻二唑衍生物作为铆接基团提高染料敏化太阳能电池效率（英文）

我们设计了一系列苯并噻二唑衍生物作为铆接基团的染料分子,运用第一性原理方法研究了苯并噻二唑类染料分子的光电性质,并对氰基丙烯酸作为铆接基团的染料分子的性能进行了详细比较。结果表明,新设计的铆接基团的染料分子拥有更广的吸收光谱,甚至可以覆盖到1000 nm左右的近红外区域。更重要的是,通过界面电子转移(IET)的动力学研究发现:染料分子SPN和SPS能够更快速的将电子注入到TiO_2表面,在15 fs之内,便可以将90%的电子注入到半导体TiO_2上,并在100 fs之内完成电子注入过程。因此,SPN和SPS的铆接基团可以更加有效提高染料太阳能电池效率。我们的研究将为高效染料敏化太阳能电池非金属有机敏化剂分子的设计提供指导。

《电化学分析传感》专辑序言

电化学分析传感是一种基于界面电荷相互作用的测量方法,具有高灵敏、响应快、无标记等本征优势。该方法的核心思路是将待测对象构建成为化学电池的某一部分,通过测量界面电子转移或电荷重排过程中产生的电信号响应,如电池电位、电流、电导、电量变化,对待测目标进行定性定量动态地检测、监测或表征。近年来,伴随着测量仪器性能和数据处理方法的持续提高与优化。电化学分析传感研究前沿热点越来越多地关注到纳米尺度界面上的瞬态电荷相互作用、动态电荷传输机制,特别是发展限域空间内的单体纳米电化学信号放大、传输、记录、解析新模式和新策略。

量子棒/二维MoS2界面超快光致电荷分离与复合动力学

基于量子棒良好的光吸收和电荷输运性能以及二维材料优异的光催化性质,构筑了新型的量子棒/二维MoS_2杂化光催化材料.深入理解并调控二者界面处的光致电荷分离与复合过程是该类材料推广应用的前提.本文采用飞秒激光泵浦-探测瞬态吸收光谱技术,直接观测到了从Cd Se和Cd S胶体量子棒到层状二硫化钼(MoS_2)超快的界面电荷转移(分别为205 ps和26 ns)和高效的电荷分离(分离效率为98%和69%)过程.研究发现,与Cd S/MoS_2相比,Cd Se/MoS_2界面处更强的电子耦合作用使其电子转移速率比前者高出两个数量级.电子转移后的Cd Se^+/MoS_2-分离态较长的寿命(12 ns)使分离后的电子在MoS_2中实现长距离(约2.2mm)扩散,这为电子顺利到达二维MoS_2边缘的活性位点进行催化反应提供了有效保障.

主族元素在过渡金属基电解水催化剂中的应用研究进展

H2是一种理想的清洁可再生能源。可持续制氢是实现未来氢经济的重要前提。电催化作为水裂解制氢的重要方法,在过去几十年里一直是人们广泛研究的课题。催化剂是实现这一能源转换反应的重要媒介。现阶段主要的电解水制氢催化剂材料是过渡金属,特别是贵金属。它们作为电催化剂的主体,提供了催化反应的活性中心,确保了电化学反应的高效稳定进行。为了进一步提升这些过渡金属的活性和稳定性,同时降低由于它们稀缺储量导致的昂贵成本,近期的许多研究也将催化剂的材料选择拓展至过渡金属以外的其他元素。尽管这些非过渡金属材料在大部分情况下并不是催化活性中心,但是它们能够显著调节催化剂性能。本文总结了几种不同类型的主族元素在催化剂设计和制备中的应用,并且深入讨论了这些催化剂中主族元素促进电解水过程的作用机制,重点阐述了主族元素对过渡金属基电催化剂电子结构和相稳定性的影响,以及与催化活性之间的关系。目前对于非过渡金属电催化剂的设计和催化机制方面的研究仍然处于发展阶段,亟需更多的表征手段深入研究,因此利用瞬态光电压测试系统,展示了一种测试电催化中界面电子转移过程的新方法。最后,提出了非过渡金属元素应用在电催化剂中的挑战和展望。

基于凝胶电解质的敏化太阳能电池的光生电荷动力学

本文采用交流阻抗和暂态响应技术,研究了染料敏化太阳能电池(DSSC)中两大核心电荷过程(导电离子迁移和TiO_2上电子输运)随参量温度、偏压和光强变化的机制,揭示了凝胶态与液态电池性能差异的根源.温度、偏压或光强作为驱动力影响导电离子迁移和TiO_2上电子传输与复合从而影响DSSC光电性能.凝胶电解质中I3-较高的迁移活化能使其离子扩散及电池性能(尤其光电流)受限;凝胶态电池界面电子复合具有非理想复合特征,凝胶电解质对TiO_2的包覆作用一方面使导带电子直接复合减弱,另一方面使TiO_2表面态向电解质的间接电子复合减少,导致电池暗电流减小,光电压提高.TiO_2上电子正向传输和逆向复合二者比例的差异使凝胶态电池电子扩散长度比液态小,这是其电池收集效率偏低的原因.

Electron transfer dynamics of single quantum dots on the(110) surface of a rutile TiO_2 single crystal

The interfacial electron transfer(IET) dynamics of single CdSe core/multilayer shell(CdS2MLZnCd-S1MLZnS1ML) quantum dots(QDs) on the(110) surface of a rutile TiO2 single crystal and TiO2 nanoparticles have been compared.The fluorescence decay rates of single QDs on TiO2 are faster than those on glass,an insulating substrate,due to IET from the QDs to TiO2.Whereas the average IET rates are similar for QDs on the single crystal and nanoparticles,the distribution of IET rates is much broader in the latter,indicating a broad distribution of QD adsorption sites on the TiO2 nanoparticles.