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中科院大连化物所电荷掺杂量子点动力学研究取得系列新进展

2018-10-08

本报讯(记者刘万生) 近日,中科院大连化物所分子反应动力学国家重点实验室光电材料动力学吴凯丰团队采用电荷掺杂纳米晶量子点构建模型体系,结合飞秒瞬态吸收光谱动力学测试,揭示了纳米晶在多电子光催化和光电转换应用中的一系列重要动力学过程。相关工作成果分别发表于《美国化学会志》《化学科学》和《物理化学快报》。

该研究团队采用电荷预掺杂的纳米晶量子点构建模型体系,分别研究了捕光材料和催化剂上的积累电荷对电荷分离速率和效率的影响,揭示了积累电荷产生的库伦势垒减慢电荷转移速率、电荷复合途径的增加缩短电荷分离态的寿命以及积累电荷带来的额外复合渠道降低电荷分离效率等基本物理化学现象。相关工作成果发表于《美国化学会志》。

研究团队提出,以掺入的电荷作为“探针”,观测电荷占据各组分跃迁的情况,可以快速测定组分间的能级排布。掺入的电荷还可以帮助测试带电激子态的俄歇复合等重要的动力学过程。此工作成果发表于《化学科学》。

该研究团队还发展了一种针对欠稳定材料的“无损”动态掺杂方法。该研究团队提出,采用三脉冲泵浦—泵浦—探测技术测量纳米晶—电荷受体杂化材料的瞬态吸收动力学即可实现“无损”的动态电荷掺杂:第一束泵浦脉冲激发纳米晶并触发从纳米晶到电荷受体的电荷分离,在纳米晶的带边留下一个多余电荷;在电荷分离完成后,第二束泵浦脉冲再次激发纳米晶,即可探测带多余电荷的纳米晶的激发态动力学。此工作成果发表于《物理化学快报》。

相关论文信息:DOI: 10.1021/jacs.8b04263;DOI: 10.1021/jacs.8b05942;DOI:10.1039/C8SC01926F;DOI: 10.1021/acs.jpclett.8b01132

《中国科学报》 (2018-08-07 第4版 综合)

(来源:科学网



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