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大连化物所发现等离激元光催化剂电荷分离的偏

作者:to88通盈官方网站 发布时间:2020-12-04 09:45 点击数:

  近日,中国科学院院士、中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室研究员李灿,研究员范峰滔团队在表面等离激元光催化界面电荷分离研究中取得新进展,揭示催化位点的电荷浓度与偏振角度的定量关系。

  金属纳米颗粒表面等离激元具有独特的光学性质,如特定波段光吸收、光场局域效应等,在分析科学、纳米材料、光电子学特别是太阳燃料合成领域受到关注。然而,等离激元载流子的寿命一般较短,很难与较慢的化学反应时间尺度相匹配。如何在界面上有效地分离等离激元电荷并转移到反应位点成为该领域的关键科学问题。

  研究团队利用自主研发的空间分辨的表面光电压显微镜直接给出可视化图像:发现表面等离激元空穴局域在Au/TiO2界面(J. Am. Chem. Soc., 2017)上。该团队在金纳米颗粒二聚体中,又发现耦合效应介导的等离激元电荷在纳腔的聚集现象,促进多质子参与的水氧化反应活性(Natl. Sci. Rev., 2020)。研究团队基于空间分辨的表面光电压显微镜,进一步发现表面等离激元光催化剂电荷分离的偏振效应。通过改变入射光偏振角度,该团队系统地研究催化位点局域的电荷浓度,得到最优的电荷分离偏振角度:当入射光的偏振角度垂直于光催化剂Au颗粒/TiO2界面时,表面光电压信号最大,电荷界面注入效率最高;结合角度分辨的散射光谱和理论模拟,初步探讨电荷浓度偏振依赖性的内在原因;利用水氧化催化反应作为探针反应确认偏振效应对催化活性的影响。该研究为等离激元光催化剂界面电荷分离的调控提供了全新的方法,也为等离激元性质的理解和开发提供了思考和认识。

  李灿团队长期致力于太阳能光催化、光电催化、电催化以及催化光谱表征的前沿科学研究,取得了系列成果,特别在光生电荷分离等关键科学问题上发现:异相结电荷分离机制(Angew. Chem. Int. Ed., 2008;Angew. Chem. Int. Ed., 2012);晶面间光生电荷分离效应(Nature Commun., 2013);高对称性半导体单晶的光生电荷分离策略(Energy Environ. Sci., 2016);自主研制光生电荷成像表征新技术,将其应用到微纳尺度光催化材料电荷分离的成像研究(Angew. Chem. Int. Ed., 2015;Nature Energy, 2018)。

  相关研究成果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)上,并被选为热点文章(hot paper)。研究工作得到国家自然科学基金委、中科院战略性先导科技专项(B类)“能源化学转化的本质与调控”,以及中科院重大研究项目等的资助。

  在NASA各种深空探测任务中,科学家使用位于西班牙、美国加利福尼亚和澳大利亚的深空测控网,发射上行指令,接收下行通信应答信息,测量探测器的飞行轨迹、状态等。平劲松介绍,深空探测实验中用到的激光通信技术,其最远作用距离约1亿千米,而地面无线电通信的作用距离预计最远可以达到230亿—260亿千米。

  —东方白鹳在天津市七里海湿地自然保护区振翅高飞。路红介绍,天津市实行网格化管理,各区严格落实四级巡查搜查机制,加强对鸟类栖息地、停歇地、繁殖地和候鸟迁徙通道等重点地区的巡查巡护。

  生态环境部11月30日召开例行新闻发布会。今年进入秋冬季以来,受不利气象条件、污染物排放增加、区域传输等影响,京津冀及周边地区出现数次空气污染过程。其中,山西吕梁和河南开封两城市问题较为突出,未落实减排措施的企业占比分别为32.5%和20.5%。

  《方案》明确,项目洽谈至签约阶段由投资促进局负责协调项目的洽谈考察、项目审核、正式签约、项目移交。《方案》规定,在收到项目启动函后,由国土资源管理局负责办理土地出让手续,并在项目方缴纳土地出让金后的2个工作日内签订土地出让合同。

  数字经济正在助力山东青岛迈向高质量发展新阶段,青岛市11月12日再出新政《青岛市支持数字经济发展政策实施细则》(以下简称《实施细则》),鼓励发展数字经济,推动数字经济高质量发展。

  究其原因,武汉的绝对湿度(空气中单位体积内所含的水汽质量)与相对湿度(空气中实际水汽压与同温度下饱和水汽压的百分比)都比北京大得多。武汉冬季的日照时数比北京要少得多,缺少阳光直接照射,人处在较多阴湿天气里就会感觉武汉比北京天气冷。

  二战后,美国物理学家乔治·兰金·欧文利用自由轮的数据进行了研究,终于找到了让轮船开裂沉没的凶手——氢。当时人们不知道的是,焊接时会产生单原子氢,而单原子氢会钻入金属中形成氢气。

  号称当前最先进制冰技术之一的二氧化碳跨临界直冷制冰技术绝非浪得虚名。”正是由于二氧化碳制冷的这一环保属性,此次冬奥会北京赛区的15块冰面中将有7块采用二氧化碳跨临界直冷制冰技术。

  大约40亿年前,火星赤道上的盖尔陨石坑曾发生过规模大到令人难以想象的洪水。海达里说,这些反向沙丘表明了大约40亿年前火星盖尔陨石坑底部流动的大洪水,这些洪水与大约200万年前地球上冰融化形成的特征相同。

  日前,韩国一项联合研究从分子水平阐明了干预和逆转人类真皮成纤维细胞老化的机理和关键蛋白质。研究人员建立了细胞衰老调控网状模型,通过仿线-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1)可能逆转细胞的老化进程。

  王阿莲告诉科技日报记者,金星着陆器需要具备比火星或月球着陆器更高效的隔热、抗压等防护技术。目前,受限于探测数据不足,金星大气超复杂结构、未知紫外吸收物质、金星表面物质种类、近期火山活动等大量科学问题至今悬而未决。

  据英国《自然》杂志2日发表的一项逆衰老研究突破,美国哈佛大学医学院科学家将小鼠眼睛的神经元,重编程到一个更年轻的状态,让它们的视力获得再生和恢复。

  根据11月30日发布的一项美国政府研究,新冠病毒早在去年12月中旬就在美国感染了人。研究人员说,他们排除了所发现的抗体可抵抗其他会引起普通感冒的冠状病毒的可能性,在84个样本中,发现了针对新冠病毒的特异性抗体。

  当嫦娥五号着陆器稳稳地降落在月球表面,天津大学机械工程学院空间力学团队师生们的心也终于落了地。“嫦娥”飞月前,在模拟只有地球六分之一重力的地面试验场,团队圆满完成了20多种“嫦娥”在月球着陆工况的模拟试验,以确保着陆器稳稳地踏上月球的土壤。

  这颗彗星名为67P/丘留莫夫-格拉西缅科,绕太阳公转周期为6.5年。利用搭载在探测器上的彗星二次离子质量分析器(COSIMA),研究人员成功地收集到了这颗彗星的尘埃颗粒,并用质谱仪进行测量。

  记者从安徽师范大学获悉,该校物理与电子信息学院舒新文教授研究小组在一个河外星系中发现了一对互相绕转的超大质量双黑洞吞噬恒星的罕见天文现象。

  新出土的恐龙化石及附近植物化石显示,为觅得长在树梢的食物,蜥脚类恐龙进化出长脖子。通过这些化石,研究人员得以了解这头蜥脚类恐龙生活时期的气候和生态系统,进而推断1.8亿年前的气候变化或导致蜥脚类恐龙进化出纤长脖子和巨型身躯。

  11月20日,浙江大学医学院、良渚实验室与中国科学院植物研究所科研团队联合在《科学》发表研究成果,在全球率先解析了一种古老的光合细菌——绿硫细菌的光合反应中心空间结构。该研究刷新了人类对古老生物光合作用机理的认知,对于理解光合作用反应中心的进化演变,具有重要的启示意义。

  记者11月30日从安徽农业大学了解到,该校生命科学学院植物抗逆育种与减灾国家地方联合工程实验室李培金课题组,通过研究揭示了拟南芥花期自然变异的调控新机制。李培金解释说,SSF基因的两种变异类型很神奇,SSF414D和SSF414N虽然都能抑制植物开花,但414D功能更强更明显,414N相对表现不明显。


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