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湖州师范吴璠团队: 杂化异质结材料实现>30000秒水中稳定光电输出

日期： 来源：RSC英国皇家化学会收集编辑：吴璠课题组

研究背景

有机-无机钙钛矿明星材料（如 CH3NH3PbI3、CH4N2HPbI3）因其制备简单、合适的光学带隙和长电荷扩散长度在光电子学方面有巨大潜力。但是由于它们不稳定的离子结合晶体结构在水溶液中应用受限，阻碍了它们在溶液光催化方面的应用。

近日，湖州师范学院吴璠校聘教授和美国雪城大学Quinn Qiao教授合作，制备了一种有机-无机杂化 C6H4NH2CuBr2I/TiO2 异质结光电极，并且发现其在水溶液中可稳定输出光电流，即使在 30000 秒后光电流也无明显衰减。

该成果以“Charge Transport Dynamics of C6H4NH2CuBr2I/TiO2Heterojunction in Aqueous Solution Under Reverse Bias”(《C6H4NH2CuBr2I/TiO2 异质结在水溶液中反向偏压下的电荷传输动力学研究》)为题，发表在英国皇家化学会期刊Physical Chemistry Chemical Physics 上，并入选为期刊封面文章。

该工作利用强度调制光电流谱发现，C6H4NH2CuBr2I/TiO2 光电极中的电子在没有偏置电压的情况下电荷转移效率很低，这是由于较短的扩散长度（约 23 纳米）导致电荷复合严重，从而表现出较弱的光电流。然而在一个较小的反向电场下，电荷分离和电荷转移效率就可以得到显着提高，从而达到增强光电流的效果，本文对电场下的相关电荷传输动力学机制也给出了详细阐明。


论文信息

Charge Transport Dynamics of C6H4NH2CuBr2I/TiO2 Heterojunction in Aqueous Solution Under Reverse Bias
Pujia Cheng, Wenjing Lv, Zhili Shi, Kaidong Zhan, Yaqi Liu, Quinn Qiao*, and Fan Wu*（吴璠，湖州师范学院）

Phys. Chem. Chem. Phys. , 2023, 25, 932-935
http://doi.org/10.1039/D2CP04552D


通讯作者

吴璠 校聘教授

湖州师范学院

本文第一通讯作者，2013 年获中国科学院大学材料物理与化学专业博士学位，现为浙江省湖州师范学院校聘教授，硕士生导师，长期从事新型纳米能源光电转换材料与器件物理的研究，主持国家自然科学基金等项目 4 项。主要内容包括钙钛矿太阳电池和探测器，有机-无机杂化太阳电池，有机太阳电池，光催化和光电极的光生电荷动力学过程等。发表 SCI 收录刊物论文 40 余篇，期刊影响因子累计超过 200，引用次数累计超 900 次，受邀撰写英文综述 1 篇，公开和授权发明专利 10 余项。2015 年获得湖州市“1112”人才工程计划支持，2017-2018 年获国家留学基金委资助公派出国留学，2022 年获得“浙北英才”A类支持。吴璠导师负责设计、指导并撰写了本研究工作。





Quinn Qiao 教授

美国雪城大学

本文共同通讯作者，美国雪城大学教授。Qiao 教授的主要研究内容包括太阳电池，锂金属/离子电池，传感器，微/纳米制造/制作等。研究成果在 Science，Nature Communications，Energy and Environmental Science，Journal of the American Chemical Society，Advanced Materials 等知名 SCI 期刊发表了 200 多篇同行评议的论文。他作为主要负责人或共同负责人获得美国 NSF，NASA，USAID，EDA，3M，Agilent，Raven Industries 等项目累计 1100 多万美元的研究资助。Quinn Qiao 教授参指导和设计了本研究工作。

相关期刊

High quality research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry

rsc.li/pccp

Phys. Chem. Chem. Phys.

2-年影响因子*3.945分
5-年影响因子*3.861分
最高 JCR 分区*Q1 物理-原子分子&化学
CiteScore 分†6.3分
中位一审周期‡35 天


Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) 报道物理化学、化学物理和生物物理化学的前沿进展，所发论文包含了对物理化学的重大创新和/或见解。该刊发文范围很广，包括光谱学、动力学、统计力学、热力学、电化学、催化、表面科学、量子力学和理论发展。本刊也注重发表对物理化学带来重大创新和/或深刻见解的跨学科研究成果，例如聚合物和软物质、材料科学、纳米科学、能源，表面/界面和生物物理化学等学科。该刊由英国皇家化学会出版，并由 19 个不同国家和地区的化学学会共同拥有。

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