亮点成果

Nature旗下期刊封面文章报道我院光学最新成果

来源:武汉大学物理科学与技术学院 发布时间:2015-10-26 09:08:31 点击次数:

         近期,我院蒋昌忠教授研究组取得多项研究进展,成果在Nature出版集团旗下杂志《光:科学与应用》(Light: Science & Applications)以及《纳米快报》(Nano Letters)、《ACS可持续化学与工程》(ACS Sustainable Chemistry & Engineering)等国际著名刊物上相继发表。

蒋昌忠教授研究组肖湘衡副教授联合中科院长春光机所单崇新研究员与中科院物理所孙萌涛副研究员,通过原位拉曼观察覆盖在贵金属上石墨烯的层数对氨基苯硫酚(PATP)转变为偶氮苯(DMAB)的影响,通过实验证实及理论计算分析表明单层石墨烯增强而双层石墨烯抑制该反应。对于理解石墨烯、贵金属、拉曼分子之间的复杂电荷转移过程具有重要意义。相关研究成果于20151023日在Light: Science & Applications在线发表,论文题为Plasmon-driven reaction controlledby the number of graphene layers and localized surface plasmon distribution during optical excitation(《光激发下石墨烯层数和表面等离激元分布调控的等离激元驱动反应》),第一作者是物理科学与技术学院戴志高博士,武汉大学为第一署名单位。鉴于文章的创新性和重要性,编辑部选取本文为当期封面文章(如图一)。

(论文链接:http://www.nature.com/lsa/journal/v4/n10/full/lsa2015115a.html

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      图一

Light: Science & Applications》发表光学及相关领域高质量的最新研究成果,最新影响因子为14.603,根据汤森路透(Thomson Reuters)最新检索,在世界光学杂志中排名第二,排名第一为Nature出版集团旗下另一杂志《Nature Photonics》。

利用太阳光分解水制氢,为人类提供清洁燃料是一种可从根本上解决能源和环境问题的理想途径。自从上世纪70年代日本科学家首次发现TiO2光电催化分解水的现象,利用半导体光催化剂分解水制氢的研究一直受到世界各国的高度重视。尽管TiO2已经被广泛研究用于光电化学水分解,但是它在可见光范围内的转化效率是非常低的。武汉大学通过与美国加州大学洛杉矶分校段镶锋教授合作,研究人员发现氮离子注入到TiO2 (N-TiO2) 纳米线阵列可以很大程度的提高TiO2在可见光范围的利用率。当引入水氧化催化剂时,N-TiO2纳米线阵列在450 nm可见光下的IPCE提升至17%。相应合作成果于201568日在Nano Letters上发表,论文题目为Significantly Enhanced Visible Light Photoelectrochemical Activity in TiO2 Nanowire Arrays by Nitrogen Implantation(《氮离子注入法有效增强二氧化钛纳米线阵列在可见光下光电化学分解水制氢能力》),肖湘衡副教授为论文的共同第一作者,蒋昌忠教授为共同通讯作者。

(论文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.5b01547

2015927日美国化学会最新一期ACS Sustainable Chemistry & Engineering封面介绍了武汉大学在发展全光谱范围吸收的光催化剂方向的研究工作(如图二)。吴伟副研究员与肖湘衡副教授合作,采用廉价的金属离子辅助的水热合成法制备了形貌可控的铁氧体/半导体核-壳结构复合纳米光催化剂,发现了不同金属离子能够调控出不同形状的氧化铁,并且诱导出的不同晶面暴露对光催化性能有不同程度的影响。这种新的廉价纳米复合光催化剂能够利用太阳光更加经济有效的降解环境有害物质。论文题目为3D Flower-Like α-Fe2O3@TiO2 Core-Shell Nanostructures: General Synthesis and Enhanced Photocatalytic Performances(《三维花状α-Fe2O3@TiO2核壳纳米结构:合成与增强的光催化性能》),第一作者是物理科学与技术学院刘军博士,武汉大学为第一署名单位。

(论文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acssuschemeng.5b00956

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图二

上述工作得到了国家自然科学基金委等相关项目的支持

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