单个光催化剂粒子不同晶面的光生电荷的光电成像实现

近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室及洁净能源国家实验室太阳能研究部李灿、所百人计划学者范峰滔和博士生朱剑等在国际上利用自主研制的纳米表面光电压成像系统,首次实现了单个光催化剂粒子不同晶面的光生电荷的光电成像,发现半导体粒子不同晶面间存在不同的空间电荷层内建电场可以促进光生电荷的高度各向异性分离。相关结果在线发表在《德国应用化学》期刊上。 光催化分解水被普遍认为是未来解决能源危机和环境污染的理想途径之一,而光生电子-空穴有效分离是实现太阳能光-化学高效转化的关键。构建有效的光生电荷分离及传输的光电体系已成为发展高效人工光合成催化体系的重要措施,是这一领域科学家努力的重要方向。近年来,李灿研究团队为解决这一核心科学问题进行了不懈努力:通过构筑CdS/MoS2异质结取得比传统贵金属Pt负载的Pt/CdS光催化剂更好的光催化制氢活性(J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 7176-717......阅读全文

科学家揭示铁电体光伏效应中的电荷分离机制

近日,我所太阳能研究部(DNL16)李灿院士、范峰滔研究员等利用表面光电压方法,揭示了铁电半导体光伏效应中的弹道传输和漂移机制。 在太阳能光催化过程中,提高太阳能转化效率的核心问题是提高光生电子和空穴的分离效率。由于自发的极化引起的不对称电荷分离,铁电半导体材料被认为是太阳能光催化燃料生产的理想催化

我所揭示铁电体光伏效应中两种不同的电荷分离机制

近日,我所太阳能研究部(DNL16)李灿院士、范峰滔研究员等利用表面光电压方法,揭示了铁电半导体光伏效应中的弹道传输和漂移机制。  在太阳能光催化过程中,提高太阳能转化效率的核心问题是提高光生电子和空穴的分离效率。由于自发的极化引起的不对称电荷分离,铁电半导体材料被认为是太阳能光催化燃料生产的理想催

我所发现MOF类光催化剂的电荷分离和制氢活性具有晶面依赖性

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202307/t20230720_6813266.html  近日,我所太阳能研究部太阳能制储氢材料与催化研究组(DNL1621)章福祥研究员等人在MOF材料晶面诱导光催化电荷分离与分解水制氢活性研究中取得新进展,通过控制合

中国科大设计出新型光解水制氢复合催化剂

  近日,中国科学技术大学熊宇杰教授课题组,通过与罗毅研究团队的江俊教授和张群副教授在材料设计与合成、理论模拟和先进表征中的“三位一体化”合作,在光解水制氢方面取得新进展。研究人员通过设计半导体-金属复合结构中的半导体表面晶面,首次实现了半导体的内禀性电荷空间分布和半导体-金属间肖特基势垒驱动的电荷

中国科大广谱分解水制氢的光催化剂研究获进展

  氢能是一种非常清洁且可储存运输的可再生能源,利用太阳能分解水制备氢气已成为一种备受关注的清洁新能源技术。无机半导体材料是目前应用最广的光催化活性物质,通常高光催化活性的半导体都具有宽带隙,使其只能吸收紫外光等短波太阳光,而紫外光只占太阳光全谱的5%左右,造成了充分利用太阳能的困难。因此,非常有必

Nano-Letters:半导体界面电荷传输规律

  第一作者:谢关才;通讯作者: 宫建茹  通讯单位 : 国家纳米科学中心  论文DOI:10.1021/acs.nanolett.8b04768  研究背景  向自然学习并力争超越是推动人类社会进步的一个永恒的主题。主要由于植物分子光吸收等原因的限制,自然界光合作用的效率较低。相比之下,半导体具有

中国科大复合光催化剂设计取得系列进展

  太阳能被认为是21世纪最清洁的能源,而光催化是一种可以直接将太阳辐射能转化为化学能的途径,是极具发展潜力的新能源技术。无机半导体材料是目前应用最广的光催化活性物质,通常高光催化活性的半导体都具有宽带隙,因而只能有效地吸收紫外光。由于紫外光只占太阳光全谱的5%左右,因此非常有必要发展能够广谱吸光并

光解水制氢的复合催化剂设计取得新进展

  中国科技大学化学与材料科学学院、合肥微尺度物质科学国家实验室熊宇杰课题组,通过与罗毅研究团队的江俊和张群在材料设计与合成、理论模拟和先进表征中的 “三位一体化”合作,在光解水制氢方面取得重要进展。研究人员通过设计半导体-金属复合结构中的半导体表面晶面,首次实现了半导体的内禀性电荷空间分布和半

大连化物所硅基材料用于光电化学分解水研究获新进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室、洁净能源国家实验室(筹)李灿团队在硅基半导体材料用于光电化学分解水的光阳极研究中取得新进展,发现了单晶硅基光电极中的界面施主态缺陷能级是制约光电极效率的因素之一,成功对异质结的界面能带结构进行了精细调控,有效提高光电极的电荷分离及水氧化效

中国科大发现基于纳米配位化学新型广谱光催化制氢技术

  太阳能和氢能是公认的清洁能源,有望缓解当前全球范围的能源危机。光催化分解水制氢技术是一种可以直接将太阳辐射能转化为氢能的途径,是极具发展潜力的新能源技术。光催化制氢技术是基于半导体带间跃迁的一种作用机制,其实际应用目前主要受限于催化剂成本和能量转换性能。有机半导体材料通常由自然界丰富的碳、氢、氮

中科大发现基于纳米配位化学的新型广谱光催化制氢技术

  太阳能和氢能是公认的清洁能源,有望缓解当前全球范围的能源危机。光催化分解水制氢技术是一种可以直接将太阳辐射能转化为氢能的途径,是极具发展潜力的新能源技术。光催化制氢技术是基于半导体带间跃迁的一种作用机制,其实际应用目前主要受限于催化剂成本和能量转换性能。有机半导体材料通常由自然界丰富的碳、氢、氮

华东理工大学团队让“水泥森林”变“绿色森林”

  新房装修后,“晾房排毒”成了必经程序。简单的通风、放置绿植、购置空气净化器、用活性炭等吸附除甲醛……可谓是能想到的、能做到的方法基本全都用上。但甲醛的挥发是一个持续的过程,活性炭吸附等传统处理甲醛的方法很难从根本上解决问题。  民众关心的问题自然也成为科学家们致力于解决的问题。“操作简单、能耗低

金属所在奥里维里斯相铁电材料光解水制氢研究方面取得进展

  太阳能光催化分解水制氢是获取绿氢极具潜力的技术,其走向应用的关键是发展高效稳定的半导体光催化材料。铁电光催化材料(例如PbTiO3、BiFeO3、Na0.5Bi0.5TiO3和Bi3TiNbO9)由于具有能够促进光生载流子分离的内建电场而广受关注。其中,Bi3TiNbO9是一种奥里维里斯(Aur

研究发现半导体光催化剂中单步两电子转移机理

  8月31日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室及洁净能源国家实验室(筹)太阳能研究部李灿院士团队首次揭示了强碱条件下半导体与分子产氢催化剂之间两电子转移机理,相关研究成果以通讯形式发表在《美国化学会志》上。  该研究团队多年来一直从事半导体与分子催化剂(金属络合物分子)耦合体系的研究,旨在利

研究发现半导体光催化剂中单步两电子转移机理

  8月31日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室及洁净能源国家实验室(筹)太阳能研究部李灿院士团队首次揭示了强碱条件下半导体与分子产氢催化剂之间两电子转移机理,相关研究成果以通讯形式发表在《美国化学会志》上。  该研究团队多年来一直从事半导体与分子催化剂(金属络合物分子)耦合体系的研究,旨在利

光催化剂晶面间电荷分离研究获进展

  近日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室、洁净能源国家实验室(筹)李灿、慕林超、李仁贵等带领团队,在太阳能光催化的光生电荷分离研究中取得进展,相关结果发表在《能源与环境科学》期刊。  光生电荷分离是太阳能光催化研究的关键问题之一。该团队长期致力于太阳能光催化转化中的光生电荷分离研究,相继在国

大化所发表“助催化剂在光催化中的作用”综述文章

  近年来,中科院大连化学物理研究所李灿院士领导的催化基础国家重点实验室分子催化与原位表征研究组及洁净能源国家实验室太阳能部研究团队在基于“结”与“助催化剂”构建光催化体系方面的系列研究工作受到了国际同行的广泛关注。近日,该团队受邀撰写的综述文章Roles of Cocatalysts in P

中国科大基于原子精度壳层设计取得光解水制氢新进展

  太阳能被认为是21世纪最清洁的能源,而光解水制氢是一种可以直接将太阳辐射能转化为氢能的途径,是极具发展潜力的新能源技术。助催化剂可以促进光生电荷分离和提供反应活性位点的作用,已广泛应用于光催化领域中。尽管贵金属铂材料早已证实是一类优异的光解水制氢助催化剂,然而其高成本促使人们一直在寻找降低铂用量

兰州化物所光催化纳米材料结构设计及晶面调控获进展

  在中国科学院“百人计划”项目和国家自然科学基金支持下,中国科学院兰州化学物理研究所能源与环境纳米催化材料课题组在半导体光催化纳米材料的结构设计及晶面调控方面取得系列进展。  半导体光催化材料的设计合成及晶面调控成为目前光催化研究领域的热点,然而目前所报道的此类异质材料由于自身形貌

兰州化物所半导体阵列光生载流子定向迁移研究获系列进展

  在中国科学院“百人计划”项目和国家自然科学基金支持下,中国科学院兰州化学物理研究所研究员毕迎普带领的能源与环境纳米催化材料组在半导体纳米阵列晶面间光生载流子定向迁移及选择性沉积纳米金属研究领域取得系列进展。  利用贵金属修饰半导体纳米阵列可有效提高其可见光吸收,增强光生电子-空穴分离效率,从而增

大连化物所在太阳能光催化分解水研究中取得进展

  因为世界范围的能源和环境问题,近年来利用太阳能光催化分解水制氢和还原二氧化碳的研究在国际学术界引起广泛的重视。光催化分解水被认为是化学科学领域“圣杯”式的难题,一旦取得突破,有望影响世界能源格局。  中国科学院院士李灿领导的中科院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室太阳能部研究团队长期从事人工光

新型光解水制氢助催化剂研制成功

        中国科学技术大学教授熊宇杰课题组设计出一类具有原子精度壳层结构的助催化剂,在降低贵金属铂助催化剂用量的同时,大幅度提高光解水制氢性能,为开发低成本、高性能光催化材料提供了新的途径。该成果在线发表于《德国应用化学》,并被选为该期刊的“非常重要论文”。 光解水制氢是一种可以直接将

半导体量子点作为光催化二氧化碳还原催化剂

  在自然界中,光合生物能够在太阳光的照射下利用光合色素将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物,并释放出氧气(或氢气),该过程是生物界赖以生存的基础,也是地球碳氧循环的重要媒介。受此启发,利用可见光还原的方式将二氧化碳转化为具有高附加值的化学品和/或太阳能燃料(如CO、HCOOH、CH3OH、CH4

大连化物所在太阳能光催化分解水研究取得新进展

  因为世界范围的能源和环境问题,近年来利用太阳能光催化分解水制氢和还原二氧化碳的研究在国际学术界引起广泛的重视。光催化分解水被认为是化学科学领域“圣杯”式的难题,一旦取得突破,有望影响世界能源格局。   李灿院士领导的洁净能源国家实验室太阳能部研究团队长期从事人工光合成太阳燃料的研究,近年来取得了

海洋所研制出一种新颖光催化杀菌材料

随着海洋经济的发展,海洋环境中生物污损问题越来越严重。近几年来,以半导体为基础的新型绿色光催化防污技术受到了广泛关注。近日,中科院海洋研究所海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室段继周课题组研究员张杰与哈尔滨工业大学研究人员联合构建了一种新颖的P掺杂MoS2/g-C3N4层状结构复合材料的方法,显著提高了

海洋所研制出一种新颖光催化杀菌材料

  随着海洋经济的发展,海洋环境中生物污损问题越来越严重。近几年来,以半导体为基础的新型绿色光催化防污技术受到了广泛关注。近日,中科院海洋研究所海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室段继周课题组研究员张杰与哈尔滨工业大学研究人员联合构建了一种新颖的P掺杂MoS2/g-C3N4层状结构复合材料的方法,显著提

海洋所在新颖P掺杂MoS2/gC3N4光催化杀菌材料研究中获进展

  随着海洋经济的发展,海洋环境中生物污损问题日益严重。近几年来,以半导体为基础的新型绿色光催化防污技术得到广泛关注。中国科学院海洋研究所段继周课题组研究员张杰与哈尔滨工业大学联合构建出一种新颖的P掺杂MoS2/g-C3N4层状结构复合材料的方法,显著提高了杀菌率,相关研究成果发表在Chemical

哈工大科研团队提出光催化与过氧化单硫酸盐耦合活化新方法

  近日,哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室成员、环境学院刘冬梅和王威教授团队提出光催化与过氧化单硫酸盐耦合活化新方法,该研究扩展了光催化技术与过氧化单硫酸盐活化在降解新兴有机污染物方面的应用,并为功能材料的设计提供了新思路。相关成果以《光激发S型异质结水凝胶界面电场增强催化活性》为题发

电荷耦合器与氧化金属半导体区别

CCD和传统底片相比,CCD 更接近于人眼对视觉的工作方式。只不过,人眼的视网膜是由负责光强度感应的杆细胞和色彩感应的锥细胞,分工合作组成视觉感应。 CCD经过长达35年的发展,大致的形状和运作方式都已经定型。CCD 的组成主要是由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于zui底下的电子线路矩阵所组成

金属所提出增强极性光催化材料性能新思路

  光催化技术在能源利用、环境保护等领域具有广阔应用前景。光催化过程可大致划分为光能吸收、光生电荷分离和表面反应三个主要步骤,其中光生电荷能否有效分离直接制约着整个光催化过程的效率。通过材料设计为光生电荷迁移提供足够驱动力,可有效提高光生电荷分离效率,增强材料光催化效率。近年来,极性光催化材料研究得