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通过表面增强拉曼散射观察银等离子体薄膜上4-硝基硫酚光催化表面还原的动力学与机理研究
摘要： 由等离子体金属表面光诱导等离子体衰变产生的热电子可将4-硝基硫酚(4-NTP)还原为4-氨基硫酚(4-ATP)。相较于使用硼氢化钠等还原剂的还原方法，本研究通过表面增强拉曼散射(SERS)测量阐明了卤素离子和氢离子存在条件下该还原反应的复杂分子机制。实验采用简易制备的银等离子体薄膜(AgPF)进行SERS测量，可在固液界面监测不同条件下的反应过程，且无需使用还原剂。通过调控H+和Cl-浓度，实现了系统条件下反应过程的观测?；谥屑洳锏亩ρЧ旒?，提出了4-NTP向4-ATP转化的反应机理。研究给出了符合实测动力学轨迹的各步反应速率常数，并表征了氢在每步反应中的作用。本工作直接利用质子作为氢源阐明了分子转化过程，展示了一种应用简易低成本银表面催化剂进行SERS研究的有效方法。此外，通过监测氯离子浓度依赖性光谱，深入揭示了光还原过程中的热电子转化机制，并有力证实了AgCl形成对H+活化的促进作用。
关键词： 原位SERS光谱、动力学速率常数、反应机理、时间分辨测量、选择性表面光催化反应
更新于2025-09-23 15:19:57
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三(8-羟基喹啉)铝与等离子体铝纳米结构的发射增强尺寸依赖性
摘要： 在将等离子体金属纳米结构与发光材料结合制备光电器件时，必须明确要利用哪种局域表面等离子体（LSP）发射增强机制。本文报道了采用三种尺寸的铝纳米三角形（Al NTs）对三(8-羟基喹啉)铝（Alq3）发光进行光致发光（PL）增强的尺寸依赖性和时间分辨动力学研究，以阐明其增强机制。通过纳米球光刻技术制备铝纳米结构，使用不同直径的二维排列聚苯乙烯（PSt）微球作为掩模模板获得Al NTs。随着Al NT尺寸增大，吸收峰红移，因此归因于LSP共振。对比有无Al NTs的Alq3 PL，不同尺寸Al NTs样品均观察到2-3倍PL增强。仅在使用Ps500的Alq3/Al NTs体系中观察到PL寿命显著缩短，表明Al NTs的LSP与发光发生有效耦合，这也得到PL峰与LSP吸收重叠的佐证。相反，在使用Ps200的Alq3/Al NTs体系中，LSP与Alq3吸收过程的耦合主导了PL发射增强，这从PL衰减曲线与裸Alq3相似性及激发能与LSP共振匹配得以证实。这些发现使我们能通过时间分辨PL测量中寿命增强现象的存在与否来区分LSP耦合过程（吸收或发射），为设计含金属纳米结构的光电器件提供指导。
关键词： 铝纳米结构、等离子体效应、时间分辨测量、光致发光、局域表面等离子体
更新于2025-09-23 15:19:57
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GaAs/AlGaAs耦合多层腔发射的双色激光时间分辨测量
摘要： 我们在18°C至42°C范围内通过电流注入测量了GaAs/AlGaAs耦合多层腔的双色激光振荡。通过检测双色激光产生的和频信号确认了同时激射现象，并采用配备光谱仪的条纹相机进行了时间分辨测量。根据不同温度下观测到的光谱时间瞬态变化，证实电流注入引起的器件温变会调制有效腔长。因此，器件的温度控制是实现稳定双色激射和太赫兹波产生的关键因素。
关键词： 时间分辨测量、和频产生、太赫兹波产生、GaAs/AlGaAs耦合多层腔、双色激光
更新于2025-09-19 17:13:59
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在有机太阳能电池上实施数据立方泵浦-探测开尔文探针力显微镜技术
摘要： 报道了一种泵浦-探测开尔文探针力显微镜（pp-KPFM）的实现方法，该方法支持单点模式或二维网格模式下的时间分辨表面电势记录。光谱数据在开放z环路配置下获取，简化了pp-KPFM操作流程。通过电学泵浦测量验证了该方法的可行性。随后采用阴极光学功率依赖的点光谱曲线测量，以及裸露有机活性层表面光电压的二维时间分辨图像映射技术，研究了基于PTB7与PC71BM的体异质结太阳能电池的动态光响应特性。
关键词： 开尔文探针力显微镜（KPFM）、时间分辨测量、体异质结、有机光伏、泵浦-探测配置、光生载流子动力学
更新于2025-09-16 10:30:52
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利用电喷雾射流中NaYF?:Er3?,Yb3?上转换纳米颗粒实现时间分辨的通用温度测量
摘要： 六方相NaYF4:Er3+,Yb3+（约300纳米）上转换纳米粒子已广泛应用于发光比率测温法进行纳米尺度温度测量。然而多种因素限制了其应用——例如S波段发射峰形变化会削弱其作为通用温度传感器的性能。本研究提出了一种对环境变化鲁棒且能实现精确测温的NaYF4:Er3+,Yb3+上转换纳米粒子通用校准方案。我们运用该新方法计算了电喷雾射流产生的泰勒锥内部温度分布：随着流体向锥尖加速，固定采集长度会导致激发与采集时间缩短。若在校准过程中对整个发射峰形进行积分，激发时间的缩短会引起峰形改变从而破坏温度测量准确性。我们的通用校准方案成功规避了该问题并适用于时间分辨应用。由于980纳米激发下形成了耳语廊模式腔体，泰勒锥末端的温度显著升高。通过建立时间分辨能量平衡方程，我们验证了泰勒锥内部光学温度测量的可靠性。本研究为利用NaYF4:Er3+,Yb3+上转换纳米粒子开展时间分辨温度测量奠定了基础，可用于理解微射流/微液滴及微流控系统中蛋白质展开等温度依赖性反应过程。
关键词： 上转换纳米颗粒、微射流、纳米测温、电喷雾、温度测量、时间分辨测量
更新于2025-09-10 09:29:36