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中科院理化所吳驪珠教授在全無機(jī)InP和InP/ZnS膠體量子點高效光催化產(chǎn)氫取得重大突破

  光催化析氫是將太陽能直接轉(zhuǎn)化為化學(xué)燃料的有前景的技術(shù)。膠體量子點具有可調(diào)帶隙和多功能表面特性，但是它們大多數(shù)都具有毒性限制了量子點在光催化產(chǎn)氫的應(yīng)用。中科院理化所吳驪珠教授采用全無機(jī)硫化物封端的InP和InP/ZnS量子點作為水溶液中光催化產(chǎn)氫的催化劑，具有毒性低，效率高的特點。量子點的最大內(nèi)量子產(chǎn)率達(dá)31％轉(zhuǎn)化數(shù)高達(dá)128,000。深入的研究表明，除了InP量子點有著合適的能帶結(jié)構(gòu)之外，高效率也歸因于成功的硫化物離子配體工程。由于它們的小尺寸和優(yōu)異的空穴捕獲性能，硫離子能高效地從量子點中提取空穴以進(jìn)行激子分離并減少空間上和電勢壘對電荷轉(zhuǎn)移的影響。

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上圖為我公司研發(fā)的表面光電壓設(shè)備實物照片

表面光電壓優(yōu)勢特點：

表面光電壓是固體表面的光生伏特效應(yīng)，是光致電子躍遷的結(jié)果。其特點是操作簡單、再現(xiàn)性好、不污染樣品，不破壞樣品形貌，因而被廣泛應(yīng)用于解析光電材料光生電荷行為的研究中。

SPV技術(shù)所檢測的信息主要是樣品表層（一般為幾十納米）的性質(zhì)，因此不受基底或本體的影響，這對光敏表面的性質(zhì)及界面電子轉(zhuǎn)移過程的研究顯然很重要。由于表面電壓技術(shù)的原理是基于檢測由入射光誘導(dǎo)的表面電荷的變化，其檢測靈敏度很高，而借助場誘導(dǎo)表面光電壓譜技術(shù)可以用來測定半導(dǎo)體的導(dǎo)電類型（特別是有機(jī)半導(dǎo)體的導(dǎo)電類型）、半導(dǎo)體表面參數(shù)，研究納米晶體材料的光電特性，了解半導(dǎo)體光激發(fā)電荷分離和電荷轉(zhuǎn)移過程，實現(xiàn)半導(dǎo)體的譜帶解釋，并為研究符合體系的光敏過程和光致界面電荷轉(zhuǎn)移過程提供可行性方法。

相關(guān)論文鏈接：

Nature communications, 2018, 9(1): 4009.

https://www.nature.com/articles/s41467-018-06294-y

吳驪珠教授簡介：2001年獲得國家自然科學(xué)基金“杰出青年基金”資助，結(jié)題被評為優(yōu)秀，2004年入選“新世紀(jì)百千萬人才工程國家級人選”，2006年榮獲“第三屆中國青年女科學(xué)家獎提名獎”，2006年享受國務(wù)院政府津貼，2007年獲得國家自然科學(xué)基金“杰出青年海外青年基金”資助，2007年榮獲“第十屆中國青年科技獎”，2009年榮獲“第三屆中國科學(xué)院十大杰出婦女”，2010年榮獲“第七屆中國青年女科學(xué)家”獎，2011年榮獲“中國科學(xué)院朱李月華優(yōu)秀教師獎”。已在國內(nèi)外核心刊物Acc. Chem. Res、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等發(fā)表論文180余篇，申請國際國內(nèi)30余項，多次應(yīng)邀在國際學(xué)術(shù)會議上報告工作。作為主要研究人員獲得國家自然科學(xué)二等獎1項（2005年，第二完成人）。目前為中國化學(xué)會光化學(xué)專業(yè)委員會委員、亞洲和大洋洲環(huán)糊精學(xué)會（Asian and Oceanian Cyclodextrin League）委員、美國化學(xué)會《Inorganic Chemistry》國際編委、《Chinese Journal of Chemistry》編委、《影像科學(xué)與光化學(xué)》編委、《科學(xué)通報》特約編輯等。