克日,,,,,我校质料学院电子信息质料系王林军教授团队在太阳能光电化学剖析水制氢领域取得重大实验希望,,,,,以铁电极化理论为基础设计并合成了具有高效光吸收和电荷疏散能力的TiO2-SrTiO3核壳结构的纳米线阵列。。。。研究效果以“Simultaneous Enhancement of Charge Separation and Hole Transportation in TiO2-SrTiO3Core-Shell Nanowire Photoeletrochemical System”为题揭晓在国际质料顶尖期刊Advanced Materials(影响因子:18.96)上,,,,,威廉希尔为第一单位。。。。该论文第一作者为我校16级硕士研究生吴飞同砚,,,,,通讯作者包括威廉希尔杨伟光副研究员、王林军教授以及美国威斯康星大学麦迪逊分校王旭东教授。。。。
现在,,,,,太阳能光电化学剖析水制氢是太阳能转化手艺的研究热门,,,,,在太阳能开发与使用领域具有重大的应用潜力。。。。光电化学电池(Photoeletrochemical cell,,,,,PEC)电极质料须具有以下特征:合适的禁带宽度、高效的载流子疏散效率以及稳固的化学性子。。。。电极质料在一定的光照条件下举行有用光吸收爆发电子-空穴对,,,,,然后划分借助光生空穴的强氧化性和光生电子的强还原性爆发析氧和析氢反应,,,,,从而实现水的剖析。。。。该研究领域的焦点目的是提高系统的光吸收效率和电荷疏散效率,,,,,从而提高其光-氢(Solar-to-Hydrogen)转化效率。。。。针对以上两个手艺要害点,,,,,我们划分从微观形貌控制和晶体生长两方面设计并合成了TiO2-SrTiO3核壳结构的纳米线阵列光阳极。。。。首先接纳一维TiO2纳米线阵列降低晶体尺寸,,,,,极大地增大了光阳极质料的比外貌积,,,,,提高系统的光吸收效率,,,,,缩短了空穴的扩散距离,,,,,增进光生载流子的运输,,,,,从而镌汰载流子的复合。。。。其次,,,,,在TiO2纳米线外貌原位生长一层SrTiO3形成核壳异质结构,,,,,使用纳米壳层SrTiO3的自觉极化电场增进核层TiO2中电子-空穴对的疏散和传输,,,,,并展现其事情机理。。。。该研究事情获得了偕行评审者的充分肯定,,,,,关于铁电半导体质料在增进载流子输运机制方面提供了主要的理论和应用价值。。。。
文章检索链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201701432/full