图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Invited speech模板法构筑的纳米阵列及其在能源催化与传感中的应用研究

编号：247 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-15 17:55:52 浏览：91次收藏取消收藏

2024-05-12 10:10

20min

[K] 论坛10：能源催化与传感 [K-1] 论坛10上午

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摘要

环境污染与能源危机严重制约人类社会的可持续发展。纳米材料在环境、能源等领域具有广阔的应用前景，但如何将纳米尺度的纳米结构单元按照特定的排列方式组装或连接，获得宏观尺寸的组装体或器件仍然是一个重要挑战。本研究团队利用有序多孔阳极氧化铝（AAO）、聚苯乙烯小球等作为模板，设计构筑了一系列大面积有序排列的纳米结构阵列，实现了对环境中持久性有毒污染物的快速痕量检测，以及高效光/电催化分解水制氢。在污染物高灵敏度检测方面，采用AAO模板法精准构筑了多种金、银纳米结构有序阵列，系统研究了纳米结构阵列在光激发下产生的表面增强拉曼散射(SERS)效应的机理与规律；提出了一种适用于不同大小尺寸分析物快速检测的通用型SERS衬底，研发了“动态调控”纳米结构单元之间间隙的策略，同时实现了对待检测物分子的有效捕获和高灵敏检测。在光/电催化分解水制氢方面，提出了制备单原子锚定的一体化有序阵列电极的普适方法，实现了安培级高电流密度下的稳定、高效电解水制氢；发展了制备“三明治”结构光电极的方法，利用金属纳米基元之间的表面等离激元共振(SPR)耦合增强作用，同时提高了光吸收效率和电荷分离传输效率，大幅提升了光电催化分解水制氢的效率。