构建共价三嗪框架/氮掺杂碳包覆氧化亚铜S型异质结促进光催化制氢
黄凯辉, 陈德俊, 张欣, 沈荣晨, 张鹏, 许第发, 李鑫
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202407020
开发用于制氢的高效光催化剂在可持续能源研究中至关重要。本研究设计并制备了一种具有S型异质结结构的共价三嗪框架(CTF)-Cu2O@NC复合材料,旨在提高光催化制氢的效率。由于氮掺杂碳(NC)层和S型异质结的协同效应,复合物的光吸收能力、电子-空穴分离效率和产氢活性显著增强。该系统的结构和光电化学表征表明,S型异质结不仅提高了光生载流子的分离效率,而且还保持了很强的氧化还原能力,从而进一步促进了光催化反应。此外,NC层可以同时减少Cu2O的光腐蚀并促进电子转移。实验结果表明,CTF-7% Cu2O@NC复合材料在可见光照射下表现出优异的制氢性能,达到15645 μmol∙g-1∙h-1,大大超过了纯CTF的光催化活性(2673 μmol∙g-1∙h-1)。这项研究为开发高效、创新的光催化材料提供了一种新方法,有力地支持了可持续氢能源的发展。
关键词: 光催化制氢, Cu2O@NC, 共价三嗪框架(CTF), S型异质结, 氮掺杂碳
外延生长具有厚度可调导电属性的非层状二维碲化锰纳米片用p-型场效应晶体管和优异的接触电极
贺梦菲, 陈超, 唐月, 孟思, 王遵法, 王立煜, 行家宝, 张欣, 黄佳慧, 卢江波, 井红梅, 刘翔宇, 徐华
【物理化学学报】doi: 10.3866/PKU.WHXB202310029
碲化锰(manganese telluride,MnTe)作为一种新兴的非层状二维材料,因其优异的性质以及在下一代电子和光电子器件中的巨大潜力,而受到研究学者们的广泛关注。然而,目前超薄二维MnTe的可控合成仍然是一个巨大的挑战,这限制了对其基础性质的研究和应用的深入探索。本文采用化学气相沉积方法成功合成了大面积的MnTe纳米片,并探究了其厚度对电学性质和器件应用的影响。通过提高MnTe纳米片的生长温度,样品厚度逐渐增加,晶畴尺寸从10 μm增至125 μm,形貌从三角形逐渐过度到六边形,最终生长成高度对称的圆形。结构表征和二次谐波测试表明,所制备的MnTe纳米片具有高度的结晶质量和优异的二阶非线性光学性质。此外,通过对不同厚度MnTe纳米片的电学输运测试,发现随着厚度从薄到厚,其导电特性从p型半导体逐渐转变为半金属。因此,利用半导体特性的薄层MnTe纳米片构建的光电探测器展现出出色的光响应性能。而将金属特性的厚层MnTe作为MoS2场效应晶体管的接触电极,显著提高了器件性能,如载流子迁移率可从12.76 cm2∙V−1∙s−1 (Au接触)提升到47.34 cm2∙V−1∙s−1 (MnTe接触)。
关键词: 二维材料, 碲化锰, 化学气相沉积, 场效应晶体管, 光电探测器, 接触电极

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