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低维光电材料与器件湖北省重点实验室研究成果在催化类顶级期刊作为封面文章特别报道

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作者: 时间:2022-09-19 点击数:

(世界杯下单网站通讯员 刘星辰)近日,低维光电材料与器件湖北省重点实验室梁桂杰教授与中国地质大学王临曦教授在量子材料光催化方面的共同通讯成果:“Electron transfer kinetics in CdS/Pt heterojunction photocatalyst during water splitting”,被催化类顶级SCI期刊《Chinese Journal of Catalysis》(中科院双一区TOP选为封面文章特别报道。

为缓解能源危机和环境污染, 开发和利用高热值和零污染的氢气至关重要。CdS是一种常用的半导体光解水催化剂, 但单一CdS光催化剂的光生电子和空穴易复合, 并且该复合过程发生在皮秒到纳秒级。大部分光生电子无法迁移到光催化剂表面参与析氢反应, 导致其产氢效率低。贵金属助催化剂在提高CdS光催化分解水性能方面展现出巨大的潜力, 然而贵金属修饰的CdS在实际析氢过程中的电子动力学机制尚不清楚。因此,深入研究光生载流子动力学过程理解和揭示该体系的析氢机制具有重要意义。

文中借助飞秒瞬态吸收光谱技术探究CdS/Pt肖特基异质结光催化剂中的超快电荷动力学过程。发现原位沉积的Pt纳米颗粒可抑制CdS光生电子的浅缺陷态俘获,并在CdS/Pt界面构建超快电子传输通道。光解水过程中, CdS/Pt界面的电子转移时间减少到~5.1 ps, 并且其电子转移速率增大到~4.9×1010 s-1,从电子动力学角度揭示了Pt助催化剂提高CdS光解水性能的微观机理, 为设计新型高效的CdS基光催化剂提供了重要的科学依据与参考。

低维光电材料与器件湖北省重点实验室结合国家科技战略需求和襄阳市新兴产业的发展,以“瞄准国际学术前沿、体现学科交叉融合、突出应用基础特色”为原则,在能源光电子材料领域开展基础研究和技术创新。近年来,实验室通过搭建高层次交流平台,深化国内外科研合作,实现基于学科交叉的科学研究和产、学、研之间的有机结合;聚焦主攻方向,攻克“卡脖子”的基础科学和关键技术问题,建设新能源技术创新的前沿平台及专业人才的集聚高地。


 

期刊封面截图

审稿人:汪竞阳

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