科研人员开发出锰掺杂无镉量子点实现高效水合电子生成及应用

中国科学院
145次浏览

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员吴凯丰团队在量子点超快光物理与光化学研究方面取得进展,开发了锰掺杂的硒化锌(ZnSe)量子点,用于驱动水合电子的高效生成,并将其应用于有机光催化反应中。UsZ速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

爱因斯坦提出的光电效应解释了材料在光子激发下发射自由电子的行为。光发射材料广泛应用于高灵敏光子检测和电子源。在光化学领域,光发射材料可用于制备具有强还原性的溶剂化电子。但是,受能量守恒原理限制,稳定材料一般很难在可见光照射下实现高效率的光电子发射。UsZ速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

有研究发现,非辐射俄歇复合过程可能突破上述限制——通过吸收两个光子产生的激发态非辐射作用,生成一个高能量热电子。胶体量子点中的俄歇过程效率较高,双激子俄歇复合通常发生在皮秒至数百皮秒时间尺度。但是,量子点中热电子弛豫过程发生在更快的亚皮秒时间尺度,导致光电子发射效率较低。近年来,研究人员在锰(II)离子掺杂的量子点中发现了极为快速的自旋交换俄歇机制,有望解决这一动力学瓶颈。然而,相关研究此前仅限于剧毒的镉基量子点,且基于自旋交换俄歇机制的光催化应用研究鲜有报道。UsZ速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

吴凯丰团队近年来对低毒性的ZnSe量子点开展了系统的光物理与光化学研究并取得了进展。其中,ZnSe量子点的高导带电子能量特性适合光电子发射研究,有望通过一步自旋交换俄歇过程实现高效率光电子发射。UsZ速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

在该工作中,研究团队制备了锰(II)离子掺杂的水相ZnSe量子点,通过飞秒瞬态吸收光谱揭示了其“双光子驱动”电子发射机制:第一个光子激发的量子点激子通过自旋交换机制在飞秒时间尺度将能量转移至一个锰(II)离子;第二个光子激发的激子与该激发态锰(II)离子发生自旋交换俄歇复合,在飞秒时间尺度将量子点中的电子激发到真空能级,完成光电子发射。该超快过程避免了传统库伦型双激子俄歇路径中的热电子冷却损耗。UsZ速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

进一步,该研究利用瞬态吸收光谱,捕捉到光发射电子在水相中生成的水合电子的光谱信号,测得生成水合电子的内量子效率超过7%。得益于锰(II)离子毫秒级的激发态寿命,该体系在普通蓝光LED照射下可稳定实现光电子发射和水合电子生成,摆脱了此前水合电子体系对高功率光源的依赖。基于此,研究构建了水相有机光催化体系,实现了氯乙酸钠的还原脱氯反应。UsZ速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

上述研究揭示了锰掺杂ZnSe量子点中的超快自旋交换能量转移和俄歇光发射机制,发展了基于无镉量子点的高效水合电子制备新方法。UsZ速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

相关研究成果发表在《美国化学会志》(JACS)上。研究工作得到国家自然科学基金和中国科学院战略性先导科技专项(B类)等的支持。UsZ速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

论文链接UsZ速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

UsZ速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

科研人员开发出锰掺杂无镉量子点实现高效水合电子生成及应用UsZ速刷资讯——探索最新科技、每天知道多一点SUSHUAPOS.COM

本文链接:http://m.sushuapos.com/show-12-1567-0.html科研人员开发出锰掺杂无镉量子点实现高效水合电子生成及应用

声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。

热门文章

延伸阅读

相关阅读

特斯拉 Model 3 高性能焕新版通过韩国新车认证:215+412 马力双电机,续航 430km
3 月 6 日消息,特斯拉全新的 Model 3 Performance 焕新版现已通过韩国认证,并揭示了部分关于这款新车的参数信息。这款新车采用了前置 3D3 感应异步电动机 + 后置 4D2 永磁同步电动机(新)配置,对应 215Ps + 412Ps
法拉第未来起诉高合汽车:要求丁磊及华人运通赔偿损失
  贾跃亭旗下法拉第未来起诉高合汽车:要求丁磊及华人运通赔偿损失  风雨飘摇中的高合汽车被贾跃亭旗下法拉第未来起诉。  3月5日,法拉第未来(FF)公告称,FF及其中国子公司以侵犯商业秘密和不正当竞争为由,向中国广东
保时捷:Panamera EV与Taycan将会并存
或许不少朋友会认为,在未来的电气化时代,保时捷Panamera EV与保时捷Taycan家族的定位存在冲突,不过日前,保时捷对此给出了解释,他们认为两者是可以共存的。  首先,保时捷官方表示,Taycan家族会和保时捷在燃油车时代的
专访全国政协委员、中国信通院院长余晓晖:加快发展新质生产力是打造发展新优势的必然选择
21世纪经济报道记者 缴翼飞 北京报道加快发展新质生产力写入今年的政府工作报告,并被列为2024年十大工作任务的首位。当前为何要加快发展新质生产力?如何发展新质生产力?今年两会期间,21
合资车豁出去了!新一代现代索纳塔上市定档:预售仅15万起
3月9日消息,据北京现代汽车官方,旗下全新一代(第十一代)中型轿车索纳塔将于本月26日正式上市。新车将采用全新的设计理念,提供1.5T和2.0T两种规格,最近该车已经开启预售,价格为15-17万元,要说诚意,那必然
南财对话丨陈文玲:5%的经济增长目标是“跳一跳能摘到的桃子”
南方财经全媒体记者丁莉 北京报道日前出炉的2024年政府工作报告,将今年国内生产总值增长目标定为了5%左右。中国国际经济交流中心总经济师陈文玲认为,这一增长目标既符合实际又有一定

热点精选

最新推荐

您可能感兴趣