苏大/常熟理工Small:控制胶体异质结构量子点的表面化学计量,实现高性能PEC HER 2023年10月12日 上午12:19 • 头条, 百家, 顶刊 • 阅读 14 光电化学(PEC)水分解制氢(H2)为太阳能转化为氢燃料提供了一种高效、低成本的方法。金属氧化物半导体(MOS),如TiO2,SnO2和ZnO,被广泛作为H2析出的光活性材料。但是,基于MOS的太阳能-氢(STH)效率仍然受到其固有的光/化学阻抗和由于宽带隙而导致的低吸光效率的限制。 基于此,苏州大学孙旭辉、王康弘、张浩和常熟理工学院彭明发等通过表面处理策略,成功地调整了胶体异质结构量子点的表面化学计量比,以实现催化剂表面量子点的富镉态和富硫态。 具体而言,研究人员首先合成了CdSe量子点核,并在其上生长4个单层CdSexS1-x(每层中Se和S的比例不同)和2个纯CdS单层。随后,用Cd-油酸盐(阳离子前体)或S-ODE(阴离子前体)进一步处理获得的CdSe-(SexS1-x)4-(CdS)2核/壳QD (CS QD)以形成富Cd量子点(CS-Cd0.08 QD,0.08表示在表面处理中使用的Cd-油酸盐的量)和富S量子点(CS-Sx QD,x=0.08、0.16和0.24,表示在表面处理中使用的S-ODE的量)表面。 根据电化学和光谱表征,研究人员明确了表面量子点对电荷分离和转移效率的调制机制: 表面S原子可以作为空穴陷阱来抑制电荷的辐射复合;表面S原子的增加会引入过量的空穴陷阱,极大地加强电荷的非辐射复合。因此,与富Cd和过量的富含S的量子点相比,具有适当化学计量比(SSurface/CdSurface=56%)的富S表面的CS-S0.08量子点具有优越的电荷分离和转移效率。 基于表面优化的量子点,PEC电池表现出优异的H2生产性能,饱和光电流密度约为18.4 mA cm−2(AM 1.5 G,100 mW cm−2)。该项研究证明了量子点的表面化学计量控制可能是改善光生电荷分离/转移的有效策略,这有助于进一步提高PEC生成H2的效率。 Surface Stoichiometry Control of Colloidal Heterostructured Quantum Dots for High-Performance Photoelectrochemical Hydrogen Generation. Small, 2023. DOI: 10.1002/smll.202206316 原创文章,作者:Gloria,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/12/5eea818896/ 催化 赞 (0) 0 生成海报 相关推荐 物理所吴凡Nano Energy:通过固相钝化实现无枝晶全固态锂金属电池 2023年10月1日 忻获麟Angew:塑化聚合物电解质实现高能固态钠电池 2024年5月25日 电池大牛!诺奖得主接班人,六大学会会士,被引78000+! 2023年11月2日 东北师大吴兴隆Angew: 用于先进钾离子电池的新型低成本COF复合负极 2023年10月15日 “木头大王”化身“竹子大王”!胡良兵,最新Nano Letters! 2023年9月23日 杨阳/单晓楠AEM: 局部电化学环境对电极反应动力学和枝晶最小化的影响 2023年10月11日