AM:增强褶皱2D异质结构中光电化学析氢反应的激子操纵
湘湘 湘湘 2023-02-10

2D材料异质结已经证明了作为氢析出反应(HER)的无金属替代品的能力。迄今为止,HER仅限于不同组成或结构的异质结。

台湾大学Yang-Fang Chen和Mario Hofmann等展示了基于褶皱2D异质结构的局部应变调制的潜力,这有助于实现光电催化活性结。

 

本文要点:

(1)

通过在WS2单层中形成高拉伸应变和低拉伸应变的褶皱区域,在横向方向上产生了由于压电性引起的能带结构和内部电场的局部改变。这种结构产生了有效的电子-空穴对,这是由于光俘获和激子向WS2褶皱的顶部聚集,并增强了激子分离。此外,褶皱的形成在2D层和衬底之间引起气隙,这降低了界面散射效应,并因此提高了电荷载流子迁移率。对光催化HER的应变依赖性的详细研究表明,Tafel斜率增加了两倍,交换电流密度增加了30倍。

(2)

最后,通过量子点和2D异质结的功能化来优化光吸收产生了前所未有的光电催化性能,并提供了一种用于未来能量产生的应变调制WS2纳米结的可扩展形成的途径。

 

参考电竞投注官网 :

Ghosh, R., Papnai, B., Chen, Y.-S., Yadav, K., Sankar, R., Hsieh, Y.-P., Hofmann, M. and Chen, Y.-F. (2023), Exciton Manipulation for Enhancing Photo-electrochemical Hydrogen Evolution Reaction in Wrinkled 2D Heterostructures. Adv. Mater.. Accepted Author Manuscript 2210746.

DOI: 10.1002/adma.202210746

https://doi.org/10.1002/adma.202210746


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