來源：中新社
發(fā)布時間：2023-02-07
中新社大連2月7日電 (記者 楊毅)中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所7日發(fā)布消息稱，該所吳凱豐研究員團(tuán)隊近日在量子點光化學(xué)研究中取得重要進(jìn)展。團(tuán)隊率先實現(xiàn)了低毒性量子點敏化的近紅外至可見上轉(zhuǎn)換，并將該體系與有機(jī)光催化融合，實現(xiàn)了高效快速的太陽光合成。相關(guān)成果發(fā)表在《自然-光子學(xué)》上。
基于太陽光開展能源轉(zhuǎn)化和工業(yè)生產(chǎn)，是解決全球能源危機(jī)的重要路徑之一。太陽光中蘊(yùn)含著大量的紅外光子，紅外光到可見光的上轉(zhuǎn)換在能源、醫(yī)學(xué)、國防等諸多領(lǐng)域具有重要意義。比如對太陽能電池而言，上轉(zhuǎn)換能使器件可以有效利用陽光中大量的低能量紅外光子，顛覆性地提升太陽能轉(zhuǎn)換效率。然而，近紅外光敏劑普遍效率較低或含有貴金屬和有毒金屬，相對廉價環(huán)保的高效近紅外光敏劑仍有待開發(fā)。
據(jù)介紹，前期工作中，團(tuán)隊深入系統(tǒng)地研究了量子點敏化有機(jī)分子三線態(tài)的動力學(xué)機(jī)制，并探索了這些新機(jī)制在光子上轉(zhuǎn)換、有機(jī)光合成等領(lǐng)域的初步應(yīng)用。此次研究中，團(tuán)隊聚焦于銅銦硒(CuInSe2)基近紅外量子點，該類量子點相對綠色環(huán)保，可用于替代劇毒性的鉛基近紅外量子點。
此外，得益于近紅外光子的有效利用和量子點的寬譜吸收特性，該上轉(zhuǎn)換有機(jī)催化融合體系可在太陽光下高效快速運行。在室內(nèi)窗臺上幾秒內(nèi)即可實現(xiàn)丙烯酸酯的光誘導(dǎo)聚合。
“一個世紀(jì)以來，在陽光下進(jìn)行有機(jī)合成是許多科學(xué)家的想法，但前期的探索主要局限于利用太陽光中的可見光子?！眳莿P豐說，這項研究將太陽能合成的范圍擴(kuò)大到了陽光中豐富的可見光和近紅外光子，將有力地推動光合成技術(shù)的發(fā)展。
吳凱豐表示，該工作不僅實現(xiàn)了低毒性量子點敏化的近紅外至可見高效上轉(zhuǎn)換，還發(fā)展了一種高效快速太陽光合成的新路徑。這一交叉創(chuàng)新型研究成果對光化學(xué)和光合成技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。(完)
以下是該媒體報道地址：https://www.chinanews.com.cn/sh/2023/02-07/9949230.shtml
