客户端

新材料在线APP下载

寻材问料下载

开通会员

精彩推荐

会员享研报折扣价、看项目BP、约投资人、每日在通讯录加更多好友等特权

开通会员 查看会员特权

登录/注册

热门媒体号

热门企业号

厦门大学在原子层厚度的硒化铟/石墨烯异质结构光阳极研究获进展

来源:石墨烯联盟|

发表时间:2021-05-07

点击:3285

文章来源:厦门大学


厦门大学曹阳教授与程俊教授合作在原子层厚度的硒化铟/石墨烯异质结构光阳极材料研究方面取得进展,相关成果以“Atomically thin photoanode of InSe/graphene heterostructure”为题发表于NatureCommunications7)。



很多物理和化学过程都发生在固体电极与溶液的表界面处,因而表面处离子的吸附、聚集及其在表面的反应都对整个反应过程起到至关重要的作用。然而使用传统的固体电极通常表现出的是体相和表面的复合性质,使得单纯研究电极材料表面效应及表面离子的动力学还存在挑战。二维材料由于其具有单原子层的厚度,晶体中所有原子都处在表面,因而可以作为一种理想的模型体系来仅针对此类表面现象进行研究。


课题组选择光电化学池(PEC)分解水反应中的决速步骤氧析出半反应(OER)以作为研究表面离子行为的探针反应。光电极选择同时具有高迁移率、匹配的能级结构以及被抑制的光生电子-空穴复合的单层的二维硒化铟(InSe)材料。


并且在手套箱提供的惰性气氛中用单层石墨烯对InSe进行封装,保证了光电极测试条件下长时间的稳定性。该单层InSe/Gr光阳极最大光电流密度可以达到大10 mA cm-2,远高于通常的二维材料光电极。


通过对表面离子吸附和反应性能的理论模拟及相关测试,课题组将这种高的光电流密度主要归因为InSe/Gr表面氢氧根离子(OH-)和光生空穴的富集及强相互作用。


该工作揭示了二维异质结表面性质与反应活性的内在联系,希望能为研究电极表面离子效应提供新的材料平台。后续通过选择具有合适表面性能的二维材料,并与传统光电极材料结合,有望发展新型的高性能光阳极材料。



这一研究工作的实验部分是在曹阳教授指导下完成,博士生郑海红、鲁艺珍与广东工业大学轻工化工学院叶凯航博士为论文的共同第一作者。理论计算部分在程俊教授的指导下,由博士生胡晋媛完成。该工作得到了国家重点研究计划,国家自然科学基金和中国博士后科学基金的支持。

新材料行业专家咨询服务

“本文由新材料在线®平台入驻媒体号石墨烯联盟提供,观点仅代表作者本人,不代表本网站及新材料在线®立场,本站不对文章内容真实性、准确性等负责,尤其不对文中产品有关功能性、效果等提供担保。本站提醒读者,文章仅供学习参考,不构成任何投资及应用建议。如需转载,请联系原作者。如涉及作品内容、版权和其它问题,请与我们联系,我们将在第一时间处理!本站拥有对此声明的最终解释权。”

点击咨询

客服

下载APP

公众号

让客服与您联系

留下您的联系方式,让客服为您提供专属服务

关闭