多层N-化石墨烯基膜的长寿命光响应
Jokotadeola A Odutola1, Horatiu Szalad2, Josep Albero2
1Photonics Compound and Nanomaterials (Chemistry and Advanced Materials Group), Faculty of Engineering and Natural Sciences, Tampere University, Korkeakoulunkatu 8, FI-33720 Tampere, Finland.
The journal of physical chemistry. C, Nanomaterials and interfaces
|September 22, 2023
概括
用剂合的石墨烯表现出增强的光电催化活性,这是由于剂部位的电子捕获. 这种由光谱学揭示的机制解释了N-化石墨烯薄膜比无化对照的性能提高.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 物理化学 物理化学
- 表面科学是一门学科.
背景情况:
- 石墨烯的光电催化活性对于各种应用至关重要.
- 异质原子兴奋剂,特别是用,是提高石墨烯特性的一种已知的策略.
- 了解兴奋剂效应的潜在机制对于优化材料性能至关重要.
研究的目的:
- 为了阐明化石墨烯增强光电催化活性背后的机制.
- 调查N-doped石墨烯在兴奋剂中心的电子捕获的作用.
- 为了比较N-化石墨烯与未化石墨烯的光反应特性.
主要方法:
- 使用过渡性透射率和反射率光谱学.
- 多层N-化石墨烯样品通过奇托热解 (900-1200°C) 制备.
- 用介电函数变化和德鲁德-洛伦茨参数分析了光谱数据.
主要成果:
- 所有样本都表现出快速的光反应 (在1 ps内),这是由于等离子体阻尼率降低和导电率增加所致.
- N-doped 石墨烯显示出额外的,寿命更长的短暂吸收信号 (10-50 ps 形成,纳秒寿命).
- 这种长时间的反应与兴奋剂部位的电子捕获有关.
结论:
- 在兴奋剂中心的电子捕获是N-兴奋剂石墨烯中增强光电催化活性的主要机制.
- 介电函数光谱中观察到的差异证实了短寿命和长寿命光诱导反应的不同起源.
- 由于这些被困的电子,N-化石墨烯薄膜与未化石墨烯薄膜相比,表现出更高的催化活性.
