近红外响应的无重金属AgInSe2/AgInSexS1-x/AgInS2量子点研究及其光电制氢应用
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:22005044
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:16.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:B0908.能源材料化学
- 结题年份:2022
- 批准年份:2020
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2021-01-01 至2022-12-31
- 项目参与者:--
- 关键词:
项目摘要
Photoelectrochemical solar-hydrogen conversion (PEC-H2) is an effective way to convert and store solar energy directly, while traditional semiconductor photocatalysts exert relatively simple composition/structure, poor utilization of solar energy and unsatisfied reaction efficiency. The ternary I-III-VI2 quantum dots (QDs) are one of the most promising alternatives thanks to their size/composition-adjustable optical properties, theoretically high solar-hydrogen energy conversion rate (STH) and heavy-metal-free composition. At present, heavy-metal-free QD-PEC cells present poor efficiency and stability, which greatly limit their development. For the first time, we propose to synthesize the visible (Vis)- and near-infrared (NIR)-active AgInSe2/AgInSexS1-x/AgInS2 QDs through continuous ion-exchange. Their structure/interface/surface control mechanism will be deeply investigated by combining theoretical calculation and various characterization methods. The QDs will be engineered accordingly to enhance the light absorption ability, improve carrier separation and reduce carrier recombination, eventually promoting the PEC reaction as a consequence. To improve the light-harvesting ability, for the first time, the co-sensitized structure concept will be introduced into the heavy-metal-free QD-PEC system. Assisted with FDTD simulation and characterizations, the key factors affecting light response of the double-sided photoelectrode can be identified. On the basis of this study, highly efficient heavy-metal-free QD-based double-sided photoanode will be constructed, and the relationship between material structure and performance will be revealed, clarifying the kinetic mechanism of PEC, and providing new research ideas for designing efficient QDs catalysts with broad spectral response.
光电制氢(PEC-H2)是直接存储太阳能的有效手段,而传统光解水催化剂存在不易调控、光利用率低、活性差等不足。三元I-III-VI2量子点(QDs)因其光学特性尺寸/组分可调、理论上太阳能-氢能转化率(STH)高、不含重金属等优点,有潜力替代传统催化剂,但目前其PEC体系的STH较低且稳定性差。本研究拟通过连续离子交换法首次合成近红外光响应AgInSe2/AgInSexS1-x/AgInS2核/过渡层/厚壳QDs。为提高光能利用,率先将双敏化结构理念引入无重金属QD-PEC-H2体系。通过结合密度泛函理论计算、FDTD仿真模拟和表征手段,研究QDs结构、界面及光学性能调控机制并探明影响双面光电极响应的核心因素。通过研究,可实现基于多元QD的PEC双面光阳极的理性调控,揭示材料结构与性能的关联,阐明PEC反应及动力学机制,构筑高效、稳定的PEC系统,为设计PEC光催化剂提供新思路。
结项摘要
光解水制氢(PEC)是直接存储太阳能的有效手段,而传统光解水催化剂存在合成不易调控、光利用率低、活性差等不足。三元量子点(QDs)因其光学特性尺寸/组分可调、理论上太阳能-氢能转化率高、不含重金属等优点,有潜力替代传统催化剂,但目前其基于三元量子点的PEC体系对太阳光光能利用率低且稳定性差。本项目通过连续离子交换法首次合成近红外光响应AgInSe2/AgInS2核/厚壳量子点。通过结合密度泛函理论计算和表征手段,揭示了量子点界面过渡层是光学性能调控及影响光电极响应的核心因素。因此,通过设计调整母版量子点的结构,我们实现AgInSe2/AgInSeS/AgInS2量子点的结构。通过电泳沉积,我们实现了基于多元核/多元壳QD的光阳极的理性调控,通过光电性能系统分析,揭示了多元核多元壳量子点的结构对电子空穴的转移的影响,提出了量子点中过渡层界面设计对光催化性能的决定性作用。项目为多元量子点的合成提供新的思路, 也为设计类似的PEC光催化剂提供实验依据和理论指导。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--"}}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--" }}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--"}}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:{{ item.authors }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
其他文献
ヒトCD4陽性Tリンパ球のFoxp3の発現を増強する脂質および核内受容体リガンドの解析
增强人 CD4 阳性 T 淋巴细胞中 Foxp3 表达的脂质和核受体配体的分析
- DOI:--
- 发表时间:2008
- 期刊:
- 影响因子:--
- 作者:長谷川均;金磊;河野政志;井上淳;安川正貴
- 通讯作者:安川正貴
Development of Analytical Method for 14C Determination in Biomedical Sample by Laser Spectroscopy
激光光谱法测定生物医学样品中<sup>14</sup>C分析方法的建立
- DOI:10.3769/radioisotopes.67.85
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:--
- 作者:寺林稜平;Volker Sonnenschein;富田英生;佐藤淳史;林 紀善; 加藤修介;金磊;山中真仁;西澤典彦;野沢耕平;橋爪研太;井口哲夫
- 通讯作者:井口哲夫
ヒト免疫寛容樹状細胞の誘導を促進させる生理活性物質の探索
寻找促进人类免疫耐受树突状细胞诱导的生理活性物质
- DOI:--
- 发表时间:2011
- 期刊:
- 影响因子:--
- 作者:松本卓也;長谷川均;金磊;大西佐知子;末盛浩一郎;安川正貴
- 通讯作者:安川正貴
振幅変調連続波レーザスキャナにおける測距不確定性除去
调幅连续波激光扫描仪中的测距不确定性消除
- DOI:--
- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:--
- 作者:張超;劉斯凡;金磊;セットジイヨン;山下真司
- 通讯作者:山下真司
涂层材料对钛合金机加工石墨型铸造工艺成形质量的影响
- DOI:--
- 发表时间:2017
- 期刊:稀有金属材料与工程
- 影响因子:--
- 作者:赵军;张静;金磊;刘时兵;刘宏宇;张建中;游涛
- 通讯作者:游涛
其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:{{ item.doi || "--" }}
- 发表时间:{{ item.publish_year || "--"}}
- 期刊:{{ item.journal_name }}
- 影响因子:{{ item.factor || "--" }}
- 作者:{{ item.authors }}
- 通讯作者:{{ item.author }}
内容获取失败,请点击重试
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:
AI项目摘要
AI项目思路
AI技术路线图
请为本次AI项目解读的内容对您的实用性打分
非常不实用
非常实用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
您认为此功能如何分析更能满足您的需求,请填写您的反馈:
相似国自然基金
{{ item.name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 批准年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}
相似海外基金
{{
item.name }}
{{ item.translate_name }}
- 批准号:{{ item.ratify_no }}
- 财政年份:{{ item.approval_year }}
- 资助金额:{{ item.support_num }}
- 项目类别:{{ item.project_type }}