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oe1(光电查) - 科学论文

118 条数据
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  • g-C3N4-BiOI异质结构中增强的电荷分离促进可见光驱动光电化学水分解

    摘要： 低带隙半导体碘氧化铋(BiOI)与块状多层石墨相氮化碳(g-C3N4)及少层石墨相氮化碳片(g-C3N4-S)构建的异质结被合成并研究作为光驱动水分解的活性光阳极材料。高分辨透射电镜和元素分布图显示，BiOI片状晶体与氮化碳(g-C3N4和g-C3N4-S)网络形成了独特异质结构——由枝晶状BiOI纳米片被g-C3N4片层包裹组成。g-C3N4-S/BiOI和g-C3N4-S/BiOI纳米复合物中BiOI的存在将可见光吸收范围从500 nm扩展至650 nm。由于g-C3N4/BiOI和g-C3N4-S/BiOI中优异的电荷分离特性（表现为氮化碳光致发光猝灭和荧光寿命缩短），两类g-C3N4-BiOI异质结均表现出显著提升的光电化学性能。相比块状g-C3N4与BiOI的异质结，少层g-C3N4片与BiOI构成的纳米复合物因更低的复合率展现出更高光电流密度。研究发现g-C3N4-S/BiOI纳米复合物异质结构中存在协同的陷阱钝化与电荷分离效应，从而获得更高光电流和更低电荷转移电阻。

    关键词： 可见光驱动光催化、地球丰产半导体异质结构、石墨烯基半导体、光电化学

    更新于2025-11-21 11:01:37

  • 在单粒子水平监测等离激元热载流子化学反应

    摘要： 金属纳米粒子中的等离子体激元激发会产生活性极高的载流子——通过恰当的调控与利用，这些载流子可介导化学反应。单粒子技术是揭示热载流子产生、传输及注入机制的关键，同时能厘清纳米粒子-分子界面处温度升高与近场增强的各自作用。深入理解这些过程及其相互作用机制，有助于合理设计等离激元光催化剂。本文展示了三种监测单粒子水平热载流子反应活性的方法：我们结合暗场显微镜与光电化学技术，追踪单个金纳米粒子上的空穴驱动反应；采用纳米显微技术实现亚粒子空间分辨率的热电子反应活性成像；最后通过探索能产生荧光产物的热电子诱导化学反应，推动技术极限发展，从而实现单粒子和单分子水平的活性等离激元光催化成像。

    关键词： 暗场显微镜、荧光产物、单粒子技术、等离激元热载流子、等离激元光催化、光电化学、纳米显微技术

    更新于2025-11-19 16:56:42

  • 四甲膦酸酯锚定基团取代的三二亚胺钌光敏剂的合成及其在染料敏化光电化学电池中的应用

    摘要： 设计并合成经过适当功能化的钌三二亚胺光敏剂——既要（i）锚定在透明导电氧化物（TCO）上，又要（ii）与水分解催化剂共价偶联——是染料敏化光电化学电池（DS-PECs）中太阳能燃料生产的重要目标。本研究评估了两种制备杂配位[Ru(4,4′-(CH2PO3Et2)2-bpy)2(N^N)](PF6)2复合物的合成路线，特别研究了以半夹心η6-芳烃钌配合物为合成中间体的有机金属合成路径的适用范围与局限性。报告了一系列通过第三种二亚胺N^N配体性质变化而产生的新结构的谱学和电化学表征。

    关键词： 光电化学、光敏剂、锚定基团、钌

    更新于2025-11-19 16:56:35

  • 晶圆级硅纳米锥阵列在光电化学二氧化碳还原中诱导合成气生成

    摘要： 光电化学（PEC）二氧化碳还原为实现二氧化碳封存和开发碳中和技术提供了有前景的途径。掺杂硅是目前技术上最重要的半导体之一，具有高导电性和窄带隙，具备二氧化碳还原潜力。然而，先前关于硅电极PEC二氧化碳还原的报道很少涉及多种纳米结构。合成气作为化工原料和烃类燃料的关键中间体，在工业上需求量很大。本文采用晶圆级纳米锥硅阵列基底负载金属纳米颗粒（金和铜），在无牺牲试剂的水溶液中实现了高效的PEC二氧化碳还原制合成气。相比之下，平面硅在相同反应环境下很少产生一氧化碳。我们的发现深化了对纳米结构材料上PEC二氧化碳还原的理解，并为设计面向太阳能-化学转化的PEC催化剂提供了启发。

    关键词： 是的，光电化学（PEC）、二氧化碳还原、纳米结构、合成气。

    更新于2025-11-19 16:51:07

  • 导电Ti3SiC2上集成的纳米结构TiO2/C/SiO2增强的光电化学性能

    摘要： 在此，我们通过在含氟有机电解液中阳极氧化Ti3SiC2，构建了一种有序纳米多孔嵌入纳米颗粒的复合材料。与形成TiO2纳米管的阳极氧化钛相比，阳极氧化Ti3SiC2（ATSC）生成了纳米结构的TiO2/C/SiO2复合材料。复合氧化物形貌随不同阳极氧化参数而变化。该ATSC无需后续处理即可直接用作电极，其具有优异的结构和组成，可见光光电流密度达7.56 μA cm?2，初始可逆面积容量为6.18 F cm?2，分别是阳极氧化钛（AT）的1.32倍和6.87倍。这种可行制备策略合成的ATSC展现出良好的光电化学性能和卓越稳定性，有望拓展阳极氧化MAX相材料的双功能应用前景。

    关键词： 纳米结构、光电流、电容、阳极氧化Ti3SiC2、光电化学

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 通过将核壳结构金纳米棒@二氧化钛异质结与仿生L-多巴聚合物耦合以提升光伏和酶传感性能

    摘要： 二氧化钛（TiO?）的光电化学（PEC）性能受其宽带隙和低量子效率的限制，而复合材料创新为性能提升提供了可行方案。本研究设计并制备了金纳米棒@二氧化钛核壳结构（AuNR@TiO?）与类黑色素L-多巴聚合物（PD）的复合材料：外层通过TiO?羟基络合作用锚定的PD可增强长波长光捕获，AuNR@TiO?核壳结构能强化热电子向TiO?的转移。该PD/AuNR@TiO?光电流较商用TiO?提升8.4倍，在紫外-可见-近红外区的最大入射光子-电子转换效率达65%。这种新型PD/AuNR@TiO?光催化剂兼具良好生物相容性与稳定性，可作为多功能PEC生物传感平台提供生物友好环境并提高检测灵敏度?；诖耍狙芯客ü赑D中固定双酶（葡萄糖氧化酶GOx和辣根过氧化物酶HRP）并采用生物催化沉淀信号策略，开发了葡萄糖PEC酶生物传感器。在含葡萄糖和4-氯-1-萘酚的磷酸盐缓冲液中，HRP催化GOx产生的H?O?氧化4-氯-1-萘酚可在电极形成沉淀，其导致的光电流强度下降与葡萄糖浓度的常用对数成正比。线性检测范围为0.05 μM至10.0 mM，检出限0.01 μM（信噪比S/N=3）。该方法用于人血清样本中葡萄糖分析获得满意结果。

    关键词： 金纳米棒@二氧化钛核壳异质结构、生物催化沉淀、仿生L-多巴聚合物、光电化学、葡萄糖酶传感

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 一种新型光电化学生物传感器，利用碳化钼纳米管作为纳米载体，并通过碳量子点与金纳米粒子之间的能量转移实现双微RNA的灵敏检测

    摘要： 本文开发了一种新型光电化学（PEC）生物传感器，用于超灵敏检测双微小RNA（miRNAs），其检测原理基于碳量子点（CQDs）与金纳米粒子（AuNPs）之间的能量转移（ET）。该PEC平台由修饰ITO电极的CQDs@Mo2C纳米管构成。两种携带AuNPs的发夹探针（H1和H2）通过"关闭"和"开启"CQDs的PEC信号实现检测——当标记的AuNPs靠近CQDs时会导致PEC信号猝灭。不同miRNAs（miRNA-159b和miRNA-166a）的引入会改变AuNPs与CQDs之间的颗粒间距，从而影响PEC响应强度。该方法实现了对miRNA-159b和miRNA-166a的高灵敏度检测，其线性检测范围均为0.5-5000 fM，最低检测限分别为0.15 fM和0.21 fM。据我们所知，这是首个基于CQDs能量转移的PEC双miRNAs检测生物传感器，为多重miRNAs的超灵敏检测提供了有前景的平台。

    关键词： 微小RNA检测、金纳米颗粒、光电化学、能量转移、碳量子点@二钼化碳

    更新于2025-11-14 17:03:37

  • 基于级联二次放大策略的无酶"开-关-开"光电化学生物传感器用于miRNA 141检测

    摘要： 微小RNA（miRNAs）检测对疾病早期诊断具有重要意义，因此开发了一种无酶"开-关-开"光电化学（PEC）生物传感器用于灵敏检测miRNA 141。该研究分别采用锰掺杂硫化镉耦合硫化锌量子点（Mn:CdS@ZnS QDs）和锰卟啉（MnPP）作为光电材料和光敏剂，获得了约70.0 μA的高光电流。体系中应用了级联二次放大策略。通过透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）和能量色散X射线光谱（EDX）对Mn:CdS@ZnS QDs进行了表征。采用光电化学和电化学技术监测生物传感器的构建过程。该传感平台展现出优异的稳定性和良好的选择性，可在1.00×10?1?至1.00×10?? mol·L?1线性范围内准确量化miRNA 141，检测限低至3.30 fmol·L?1。该方法为探索多种生物分子的灵敏检测模型提供了良好前景。

    关键词： 杂交链式反应，催化发夹组装，锰掺杂硫化镉耦合硫化锌量子点，miRNA 141，光电化学，在关-开-关模式

    更新于2025-11-14 17:03:37

  • 基于上转换纳米荧光粉的近红外光触发光电化学生物传感器用于甲胎蛋白检测

    摘要： 基于NaYF4:Yb,Tm、氧化锌(ZnO)和硫化镉(CdS)复合材料构建了一种新型光致电化学(PEC)生物传感器用于检测甲胎蛋白(AFP)，该传感器具有背景噪声低且不损伤生物物质的优点。本研究通过脉冲激光沉积法制备了NaYF4:Yb,Tm/ZnO/CdS复合薄膜电极。所选的ZnO和CdS材料能充分利用NaYF4:Yb,Tm纳米荧光粉在980nm激光激发下的上转换发光(~360nm, ~480nm)。同时，CdS与ZnO导带之间的能级有效匹配可提升电极的光致电化学性能。该生物传感器对AFP表现出超灵敏检测能力，线性范围宽达0.01 ng mL-1至200 ng mL-1，检测限低至5 pg mL-1。因此，这种基于上转换纳米荧光粉的PEC生物传感器有望为临床分析中其他癌症标志物的检测提供优异的光致电化学传感方案。

    关键词： 光电化学、脉冲激光沉积、上转换发光、近红外光触发生物传感器

    更新于2025-11-14 15:27:09

  • 通过电化学原子层沉积法制备的Mo/CIGS/CdS结构

    摘要： 采用电化学原子层沉积法（E-ALD）以逐层方式在钼箔衬底上制备了黄铜矿型CuIn(1-x)GaxSe2（CIGS）薄膜及其硫化镉（CdS）窗口层结构（CIGS/CdS），并通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散光谱（EDS）和光电化学（PEC）活性进行表征。XRD显示在钼衬底CIGS层上添加E-ALD CdS层后，衍射图谱从单纯的黄铜矿结构转变为黄铜矿与CdS的复合结构。SEM表明均匀分布的CdS纳米颗粒形成于CIGS层表面，EDS证实成功制备出各层原子比良好的CIGS/CdS结构。PEC性能揭示裸CIGS薄膜呈p型导电性，而CIGS/CdS结构呈n型且p型响应接近零。

    关键词： 光电化学，CuIn(1-x)GaxSe2/硫化镉，黄铜矿，电化学原子层沉积

    更新于2025-11-14 14:48:53