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科研進展

Nature旗下期刊封面文章報道我院光學最新成果

來源:MG娱乐官网  發布時間:2015-10-26 09:08:31 點擊次數:

近期,我院蔣昌忠教授研究組取得多項研究進展,成果在Nature出版集團旗下雜志《光:科學與應用》(Light: Science & Applications)以及《納米快報》(Nano Letters)、《ACS可持續化學與工程》(ACS Sustainable Chemistry & Engineering)等國際著名刊物上相繼發表。

蔣昌忠教授研究組肖湘衡副教授聯合中科院長春光機所單崇新研究員與中科院物理所孫萌濤副研究員,通過原位拉曼觀察覆蓋在貴金屬上石墨烯的層數對氨基苯硫酚(PATP)轉變為偶氮苯(DMAB)的影響,通過實驗證實及理論計算分析表明單層石墨烯增強而雙層石墨烯抑制該反應。這對于理解石墨烯、貴金屬、拉曼分子之間的復雜電荷轉移過程具有重要意義。相關研究成果于2015年10月23日在Light: Science & Applications在線發表,論文題為Plasmon-driven reaction controlledby the number of graphene layers and localized surface plasmon distribution during optical excitation(《光激發下石墨烯層數和表面等離激元分布調控的等離激元驅動反應》),第一作者是物理科學與技術學院戴志高博士,武漢大學為第一署名單位。鑒于文章的創新性和重要性,編輯部選取本文為當期封面文章(如圖一)。

(論文鏈接:)

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圖一

《Light: Science & Applications》發表光學及相關領域高質量的最新研究成果,最新影響因子為14.603,根據湯森路透(Thomson Reuters)最新檢索,在世界光學雜志中排名第二,排名第一為Nature出版集團旗下另一雜志《Nature Photonics》。

利用太陽光分解水制氫,為人類提供清潔燃料是一種可從根本上解決能源和環境問題的理想途徑。自從上世紀70年代日本科學家首次發現TiO2光電催化分解水的現象,利用半導體光催化劑分解水制氫的研究一直受到世界各國的高度重視。盡管TiO2已經被廣泛研究用于光電化學水分解,但是它在可見光范圍內的轉化效率是非常低的。武漢大學通過與美國加州大學洛杉磯分校段鑲鋒教授合作,研究人員發現氮離子注入到TiO2(N-TiO2)納米線陣列可以很大程度的提高TiO2在可見光范圍的利用率。當引入水氧化催化劑時,N-TiO2納米線陣列在450 nm可見光下的IPCE提升至17%。相應合作成果于2015年6月8日在Nano Letters上發表,論文題目為Significantly Enhanced Visible Light Photoelectrochemical Activity in TiO2Nanowire Arrays by Nitrogen Implantation(《氮離子注入法有效增強二氧化鈦納米線陣列在可見光下光電化學分解水制氫能力》),肖湘衡副教授為論文的共同第一作者,蔣昌忠教授為共同通訊作者。

(論文鏈接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.5b01547)

2015年9月27日美國化學會最新一期ACS Sustainable Chemistry & Engineering封面介紹了武漢大學在發展全光譜范圍吸收的光催化劑方向的研究工作(如圖二)。吳偉副研究員與肖湘衡副教授合作,采用廉價的金屬離子輔助的水熱合成法制備了形貌可控的鐵氧體/半導體核-殼結構復合納米光催化劑,發現了不同金屬離子能夠調控出不同形狀的氧化鐵,并且誘導出的不同晶面暴露對光催化性能有不同程度的影響。這種新的廉價納米復合光催化劑能夠利用太陽光更加經濟有效的降解環境有害物質。論文題目為3D Flower-Like α-Fe2O3@TiO2Core-Shell Nanostructures: General Synthesis and Enhanced Photocatalytic Performances(《三維花狀α-Fe2O3@TiO2核殼納米結構:合成與增強的光催化性能》),第一作者是物理科學與技術學院劉軍博士,武漢大學為第一署名單位。

(論文鏈接:)

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圖二

上述工作得到了國家自然科學基金委等相關項目的支持。

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