我?;瘜W(xué)與材料科學(xué)學(xué)院和合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實驗室熊宇杰教授課題組,基于先前在分子活化過程中金屬和氧分子間電荷轉(zhuǎn)移的發(fā)現(xiàn)(J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 3200),通過與武曉君教授和羅毅研究團隊的張群副教授在材料設(shè)計與合成、理論模擬和先進表征中的“三位一體化”合作,再次取得重要進展。研究人員設(shè)計出電荷密度可調(diào)控的半導(dǎo)體?金屬復(fù)合結(jié)構(gòu),并揭示了該體系在氧分子活化中電荷轉(zhuǎn)移的競爭行為和機制,進而獲得了性能顯著改善的有機氧化反應(yīng)催化劑。該工作近日在線發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》雜志上(Angew. Chem. Int. Ed. DOI: 10.1002/anie. 201309660;http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201309660/abstract),論文的共同第一作者是博士生龍冉和毛可可。
?
在這項研究工作之前,有機化學(xué)家普遍認為半導(dǎo)體氧化物作為金屬催化劑的載體,在有機氧化反應(yīng)中主要是起到催化劑模板等作用。研究人員基于金屬催化劑表面電子態(tài)和分子活化的構(gòu)效關(guān)系,提出金屬納米晶體與半導(dǎo)體載體形成復(fù)合結(jié)構(gòu)的思路和方法,通過復(fù)合結(jié)構(gòu)中肖特基勢壘作用使得半導(dǎo)體光生電子遷移到金屬表面,從而有效地調(diào)控其表面電子態(tài)。在該工作中,研究人員首次以超快光譜和動力學(xué)測量為探針,揭示了金屬表面等離激元導(dǎo)致的熱電子會直接注入n-型半導(dǎo)體導(dǎo)帶,與肖特基勢壘驅(qū)動的電荷轉(zhuǎn)移形成競爭關(guān)系。在闡明微觀作用機制的基礎(chǔ)上,研究人員得以通過光強調(diào)控這一簡單而有效的手段,優(yōu)化催化劑在氧分子活化和有機氧化反應(yīng)中的活性。這項突破性研究進展,有助于加深人們對光催化劑復(fù)合材料設(shè)計的認識,也對闡明有機化學(xué)界在氧化反應(yīng)中廣泛使用氧化物載體的原理具有重要意義。?
<IMG style="BORDER-LEFT-WIDTH: 0px; BORDER-RIGHT-WIDTH: 0px; BORDER-BOTTOM-WIDTH: 0px; BORDER-TOP-WIDTH: 0px" src="/_upload/article/images/8d/e3/c3984f0946cd84513d45f526989e/W020140217348679183499.jpg" _fcksavedurl="/wcm/WCMV6/system/read_image.jsp?FileName=U020140217345439375848.jpg" OLDsrc="/_upload/article/images/8d/e3/c3984f0946cd84513d45f526989e/W020140217348679183499.jpg"
這項研究得到了科技部973計劃、國家自然科學(xué)基金、國家人才計劃、中科院人才計劃、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)重要方向項目培育基金等項目的資助。
版權(quán)與免責聲明:本網(wǎng)頁的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享,并不意味著贊同其觀點或證實其真實性,也不構(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺,不為其版權(quán)負責。如涉及侵權(quán),請聯(lián)系我們及時修改或刪除。郵箱:sales@allpeptide.com