在WO3/BiVO4中通过中红外暂时吸收光谱探测的光电转移动力学
Ivan Grigioni1, Mohamed Abdellah2,3, Annamaria Corti1
1Dipartimento di Chimica , Università degli Studi di Milano , Via Golgi 19 , 20133 Milano , Italy.
过渡吸收光谱直接追踪了BiVO4,WO3和WO3/BiVO4异质连接中的光促进电子. 这揭示了电子转移过程,证实了WO3/BiVO4电极中的电荷载体分离.
科学领域:
- 材料科学
- 摄影化学
- 光谱学
背景情况:
- 了解半导体异质连接中的电荷载体动态对于光催化和太阳能转换至关重要.
- 乙瓦纳酸盐 (BiVO4) 和氧化 (WO3) 是光电化学应用的有希望的材料.
- 研究WO3/BiVO4异质连接,以提高电荷分离和提高效率.
研究的目的:
- 直接探测BiVO4,WO3和WO3/BiVO4异质连接电极中的光激发电子的动态.
- 阐明BiVO4和WO3之间在异质连接中的电子转移过程.
- 确认电荷载体的分离及其在WO3/BiVO4电极中的持久性.
主要方法:
- 使用过渡吸收 (TA) 中红外 (中红外) 光谱来研究从皮秒到微秒的电子动态.
- 在不同波长的选择性激发允许跟踪BiVO4和WO3之间的电子转移.
- 单个氧化物和异质连接的TA光谱的比较提供了关于界面电荷转移的见解.
主要成果:
- 首次直接观察选择性激发BiVO4和WO3之间的电子转移过程.
- 在可见光激发下,TA中红外光谱证实了WO3/BiVO4电极中的电荷载体分离.
- 观察到的电荷载体分离持续到微秒时间尺度,支持以前关于电荷载体相互作用的假设.
结论:
- 该研究提供了使用TA中红外光谱的WO3/BiVO4异质连接电子转移动态的直接证据.
- 这些发现证实了假设的电荷载体相互作用,并证明了这些材料的有效电荷分离.
- 长寿命的电荷载体表明了光催化和光电化学性能的改善潜力.
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