半導(dǎo)體與助催化劑之間的能級不匹配常常會引發(fā)載流子復(fù)合,從而限制了光催化和光電化學(xué)(PEC)的效率。
有鑒于此,武漢工程大學(xué)胡六永、華中師范大學(xué)朱成周教授、顧文玲副教授等將Pt納米團簇-Fe單原子對與CuO相結(jié)合,以調(diào)控光電化學(xué)體系中的固-固界面和固-液界面。實驗和理論分析表明,CuO/Pt界面處的歐姆接觸能夠加速電子的提取,而從Pt到Fe的電荷轉(zhuǎn)移則增強了鐵位點處的氧還原反應(yīng),共同促進了反應(yīng)動力學(xué)。
本文要點:
(1)
利用這一特性,構(gòu)建了一種光電化學(xué)生物傳感器,該傳感器利用草甘膦對CuO的螯合,阻礙電子轉(zhuǎn)移,實現(xiàn)0.41 ng/mL的檢測限。
(2)
這種界面工程策略通過同時解決載流子動力學(xué)和界面反應(yīng)障礙的問題,推進了助催化劑的設(shè)計,因此提升能量轉(zhuǎn)換和傳感應(yīng)用方面的性能。
參考文獻(xiàn)
Chen, Y., Qin, Y., Liu, M. et al. Pt nanocluster-Fe single atom pairs dual-regulate charge extraction and interfacial reaction for enhanced photoelectric response. Nat Commun 16, 2960 (2025).
DOI: 10.1038/s41467-025-58174-x
https://www.nature.com/articles/s41467-025-58174-x