近日,环化学院赵微教授团队在纳米科技领域国际顶级期刊《Nano Letters》(影响因子12.262)上颁发题为“Photoinduced Electrogenerated Chemiluminescence Imaging of Plasmonic Photoelectrochemistry at Single Nanocatalysts”的钻研论文。
在能源欠缺与环境传染这两幼我类面对的焦点问题带来的紧迫压力下,开发并有效利用清洁能源,尤其是太阳能拥有沉要的意思。光电化学可将光能转化成电能,是极度沉要的能量转化过程,深刻钻研各类光电化学反映的产生过程、反映机理和动力学性质等对提升光电转换效能、发展新型绿色能源拥有极大的科学价值。宏观尺度下的光电化学钻研基于均匀化丈量了局,一方面不能齐全反映资料的微观结构及组成对其光催化机能的影响和作用,另一方面也缺失了反映过程动力学信息。
针对微纳界面光电化学过程精准丈量的这一科学难题,赵微教授团队初次提出并成立了光诱导电致化学发光成像(PECLM)技术,可对单个纳米光催化资料施加可控的光激励及偏置电压,对其界面上光生电子、空穴的产生、电子传递及复合过程以及光诱导电化学反映等过程进行实时成像,在ITO电极界面构建基于界面电子转移机造的贵金属-半导体复合结构模型。等离子体金属纳米颗粒吸收光能,产生高能量电子-空穴对,其中高能量电子越出金属的费米能级,注入与之接触的半导体导带,而高能空穴引发底物分子,诱导电致化学发光反映,通过PECLM成像在单颗粒水平上获得光诱导电致化学发光转化效能。PECLM提供了一种实时、高通量的丈量技术,通过对微纳界面光生热载流子的实时精准丈量,一方面有助于光催化中电荷转移与分离的机理以及界面分子反映动力学钻研,另一方面可极大地推动光催化剂的设计以及优选。

该工作由亿万先生MR赵微教授与漯河大学徐静娟教授团队合作实现,赵微教授为论文唯一通讯作者,并得到了国度天然科学基金沉点项目和面上项目等赞助和支持。
论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c01028