这种异质结的电子和空穴传输途径类似于“Z”字母的形状，因此被称为Z-scheme异质结[1]。
图1. 用于光催化应用的Z-scheme异质结设计：利用K空间可视化直观理解载流子行为，制定通过各种堆叠模式将间接带隙单层转变为直接带隙异质结的策略，最大限度地支持Z-scheme的主导载流子迁移机制。文章亮点 二维双层范德瓦尔斯异质结是一种特殊的材料结构，类似于薄膜，由两种不同的化合物或元素层叠而成。这些材料在光催...
半导体和聚合物异质结是由两种不同材料的界面组成的结构。其中,半导体是一种能够导电的材料,具有良好的电子输运性能;聚合物是一种具有高分子结构的材料,具有良好的光吸收性能。将这两种材料组合在一起形成异质结,可以充分利用它们各自的优势,实现高效的光电转换。 二、Z-scheme机制的基本原理 Z-scheme机制是指通过光...
zscheme是一种光解水的机制,它利用了异质结的概念。异质结是两种或两种以上不同材料的交界面,它们有不同的能带结构。这种异质结能够促进电子和空穴的分离,从而增加光解水的效率。 首先,让我们来了解一下光解水的基本原理。当光照射到水分子上时,能量被转移到水分子中,并激发了其中的电子。这些激发的电子和空穴...
Nano Lett.的研究揭示了一种新的策略，即Z-scheme异质结的堆叠调控，通过改变间接带隙半导体的组合，实现了间接-直接带隙的转变，这对于光催化应用具有重要价值。这项由中国科学技术大学的胡伟和杨金龙团队主导的研究，由张茜、熊远帆等人共同完成，他们利用第一性原理的高通量计算方法，逆向设计了这种异质...
在NH2功能化的T-COF表面，课题组原位合成了缺陷型TiO2，构建了一种由Ti3+和-NH2相互作用形成的强化学键连接的Z-scheme异质结。这一异质结光催化剂在光催化转化CO2方面展现出优异性能，CO选择性高达100%，在365nm光照下的表观量子产率达到了6.81%。这一研究成果为调控异质结界面相互作用，构建高效稳定...
鉴于此,中山大学化学学院匡代彬教授和陈洪燕副教授研究团队首次将CsPbBr3纳米晶锚定在氨基化RGO包覆的α-Fe2O3纳米棒阵列上(α-Fe2O3/Amine-RGO/CsPbBr3),构筑Z-Scheme异质结光催化剂,用于光催化CO2还原和H2O氧化。通过引入Amine-RGO作为有效的电子传输介质,调控α-Fe2O3与CsPbBr3的界面相互作用力,从而建立了高效...
近日,南京师范大学兰亚乾教授(点击查看介绍)课题组设计合成了一系列由晶态共价有机框架 (COF-318、COF-316) 与无机半导体 (TiO2、Bi2WO6和 α-Fe2O3) 组成的Z-Scheme异质结复合材料催化剂。这些复合材料可以实现以水作为电子供体进行高效的CO2光还原反应,并且无需额外添加光敏剂和牺牲剂。在可见光驱动下,此Z-...
构建II型异质结和Z-scheme是两种最典型的高效电荷分离的纳米结构。其中II型异质结和直接型Z-scheme都由两种半导体材料组成,可以促进光催化剂的电荷分离效率。然而在大多数情况下,人们获得两种半导体组成的复合材料,随后才可证明该材料是异质结或者是直接Z-scheme。如何进行有目的的设计合成目前还是一种具有挑战性的工作...
直接Z-scheme异质结不仅可以显著地增加载流子的分离效率,而且可以增强氧化还原能力。值得注意的是,窄带隙半导体耦合形成的直接Z-scheme异质界面还可以进一步提高光利用率,共同提升异质结的光电催化能力。已报道的一系列CeO2和α-Fe2O3的相关研究表明两者的耦合具有形成直接Z-scheme异质界面的可能。一维纳米结构优良的光学...