Недавно Фан Фэнцзюнь, исследователь Института химической физики им. Даляна Китайской академии наук и член Китайской академии наук Ли Ли, использовал саморазвивающийся прибор для создания фотонапряжения поверхности, чтобы прояснить разницу в подвижности между электронами и дырками по сравнению с традиционным встроенным электрическим полем. Производится диффузионно-контролируемый процесс разделения заряда, и последний вносит свой вклад в разделение заряда разных граней кристалла. Связанные работы опубликованы в Nature Energy.
Понимание фотокаталитического процесса является предпосылкой для эффективного использования солнечной энергии, среди которых понимание эффективного разделения и миграции фотовозбужденных электронов и дырок в фотокатализе полупроводников является ключом к улучшению фотокаталитической эффективности. Команда Личана использовала свет на основе атомно-силовой микроскопии на ранней стадии. Методика измерения напряжения достигла ряда результатов в фотообразованном разделении зарядов одночастичных наногранул: в 2013 году на полупроводниковом катализаторе BiVO4 с регулярно открытыми гранями кристаллов для подтверждения различных кристаллических плоскостей BiVO4 использовались химические окислительно-восстановительные зонды. Эффект фотоэмиссионного разделения заряда (Nature Comm.). В 2015 году, используя саморазвитый наноразрешенный поверхностный фотонапряжение спектра, было обнаружено, что полупроводниковое встроенное электрическое поле с анизотропией в слое объемного заряда разных кристаллических плоскостей может демонстрировать разницу в десятки раз. Анизотропия миграции дырок отвечает источнику движущей силы разделения заряда поверхности кристалла (Angew.Chem.Int.Ed.).
В этой работе, исследовательская группа дополнительно используя поверхность фотонапряжения спектроскопии с пространственным разрешением, одной фотографии генерируемых зарядов частицы характеризуется Cu2O асимметричного распределения освещенности, частицы Cu2O могут быть найдены симметриями значительного заряда эффективного разделения - перенос дырок на спицы по зоне, перенос электронов в затененной области рабочего механизма, чтобы различать два вида разделения зарядов, соответственно Drifted- дрейфовать механизм разделения заряда: кристалл поверхность внутреннего электрического поля, генерируемый Cu2O, поверхность света и тень рендеринга симметричной, только пользу фотогенерированных неосновные носители мигрируют к поверхности, поверхность фотонапряжения от 10 мВ; Diffused- механизма диффузии и разделения заряда: заряд процесс разделения отличается несущая подвижность электронов и дырок генерируются, поверхность Cu2O и теневая сторона фотоэлектрического количественного 40mV давления данные показывают, что, в дополнение к процессу разделения зарядов обычного встроенного электрического поля вызывает электроны и дырки до двух порядков разницы величины подвижности может быть сгенерирован разделения зарядов диффузионного процесса контролируется, и второй больший вклад в разделение зарядов различных граней кристалла соответствующая кристаллическая плоскость. на основе выше понимании, окислительно-восстановительные катализаторы наносит на монокристаллических частицах фотокаталитической производительности может быть 300% выше. Это исследование показало не только фотокаталитический материал в качестве движущей нового и эффективного разделения зарядов силы, а также обеспечивает новую стратегию для асимметричной реакции восстановления узла сокатализатора и контролируемого пространства окисления.
Эта работа была поддержана, КАС пилотный проект, финансируемый области науки и техники «973» Национальный фонд естественных наук проект совместно инновационные центры и исследования проекта развития Министерства образования и энергетики материалов химии (iChEM) из.
