界面工程实现Au@MoS2核壳异质结在等离激元学和光电子学领域卓越的热载流子输运动力学(英文)

贵金属和二维半导体构建的异质结为等离激元纳米结构产生的热载流子提供了独特的电荷传输路径,有望应用于各种等离激元和光电子器件.然而,传统异质结构的电荷转移速度和效率通常受限于有限的界面面积和不可避免的界面污染.本文中,具有原子级清洁和较大接触界面的新型Au@MoS₂核壳异质结构能够实现超快和高效的热电子转移.飞秒瞬态吸收光谱研究表明,Au@MoS₂中从金纳米颗粒到MoS₂的热电子注入时间常数小于244 fs,而机械转移方法制备的Au/MoS₂对照样品的热电子注入时间常数为493 fs,同时,电荷转移效率从Au/MoS₂的3.33%提升至Au@MoS₂的25.3%.开尔文探针力显微镜和离散偶极近似研究进一步证明了上述结果,明显改善的电荷转移归因于原子级清洁和完全封装的异质结界面.这项研究提供了贵金属-二维半导体异质结构内固有电荷转移的基本理解,从而展现了Au@MoS₂这一新型异质结结构在等离激元和光电子器件中的应用前景.     

两种方法合成NiAl-LDH/MMT复合材料

为获得一种分散性好、载体酸性易调变和高热稳定性的新型催化材料,该研究采用插层法和原位法制备NiAl-LDH/MMT复合材料,并借助XRD、IR、TG-DTA、BET、SEM等手段对合成材料进行了表征。插层法是先将NiAl-LDH进行剥离形成带正电荷的无机层片,然后与蒙脱土进行插层复合;原位法是先将蒙脱土的层间阳离子Na+交换为Ni 2+和Al 3+,然后加碱使Ni 2+、Al 3+在蒙脱土层间反应生成NiAl-LDH。结果表明,两种方法均合成出了晶型良好的复合材料,形成单层LDH层板与单层蒙脱土层板交替排列结构;复合材料的LDH层板羟基脱除温度达525℃。     

甘氨酸-Mg_3Al水滑石的制备、剥离以及与蒙脱土的插层组装

用共沉淀法制备甘氨酸(简称Gly)插层Mg3Al水滑石(简称Gly-Mg3Al LDHs),利用甘氨酸等电点的性质实现了Mg3Al水滑石在pH=3~4水溶液中的剥离,并将剥离出的LDHs纳米片层与蒙脱土进行插层组装,制备出Mg3Al水滑石/蒙脱土层状复合材料。用X射线粉末衍射、红外光谱、N2吸附-脱附以及电泳仪等手段对样品进行了表征。结果表明,制备出的GlyMg3Al LDHs结构规整,晶相单一,甘氨酸以42°的倾角排列于水滑石层间。在nGly∶nNO3-=1∶2的条件下制备的Gly-Mg3Al LDHs剥离效果最好,剥离后形成的无机聚合粒子的zeta电位介于35 mV~40 mV之间,剥离液可以稳定存在72 h。所得层状复合材料的层间距为1.44nm,此值为单元LDHs片层与单元蒙脱土片层的厚度之和,证明LDHs纳米片层与蒙脱土进行了有序交叉叠层。