利用单壁碳纳米管捕获太阳光谱低能部分实现可逆电荷转移

摘要： 此处展示了一种新型近红外染料通过电荷转移相互作用非共价自组装到单壁碳纳米管（SWCNTs）表面的能力。稳态光谱、拉曼光谱和瞬态吸收光谱共同证实了该近红外染料与SWCNTs结合时具有给电子特性——分别表现为染料激发态的荧光猝灭、SWCNTs的n型掺杂以及可逆电荷转移。光谱电化学测量结果支持了该染料与SWCNTs相互作用后形成单电子氧化态染料的事实。当这种近红外染料固定于SWCNTs表面时，其超快电子过程始于激发态的形成，随后通过完全电荷分离态的中间态衰减至基态。多波长全局分析显示：电荷分离的特征时间常数为1.5皮秒，电荷复合为25皮秒。尤为关键的是，电荷转移过程源自近红外染料的热激发态向SWCNTs的转移。