我院教师杨晓刚博士参与撰写的《Semiconductors for Photocatalysis》目前已由Elsevier公司出版。 在第二章“Photophysics and Photochemistry at the Semiconductor/Electrolyte Interface for Solar Water Splitting”中,主要就四个部分讨论了半导体光电分解水制氢的光化学和光物理过程:1)从半导体基础、耗尽层分析、平带条件、莫特-肖特基关系以及准费米能级和光生电压方面分析了半导体光电分解水的热力学驱动力;2)讨论了半导体表面的水化、亥姆霍茨层以及费米能级钉扎效应;3)电荷在半导体/电解质界面传输的动力学行为;4)自发光电分解水的关键条件及实现。该论著对于推动光电分解水制氢以及CO2还原具有重要的指导意义。
本章内容是受波士顿学院王敦伟教授及密歇根大学的米泽田教授等邀请,与王敦伟教授历时近一年共同完成。同时参与撰写此书的包括密苏里大学的陈晓波教授、帝国伦敦学院的James R. Durrant教授、北九州大学的Kastsushi Fujii教授、天津大学的巩金龙教授、沈阳金属所刘岗研员、昆士兰大学的王连洲教授等作者。第二章的工作得到国家基金委的联合基金和面上基金资助(U1604121、21673200)。
(从自然光合作用到人工光合作用,被选为本书封面)
附:
1) 本书属于《Semiconductor and Semimetals》系列书的第97卷《Semiconductors for Photocatalysis》。该系列书从1966年开始出版,通过精心挑选知名作家、编辑和贡献者而脱颖而出。它最初被广泛称为“Willardson and Beer”系列,它成功地出版了许多具有里程碑意义的书籍和章节。
2) 本书主要介绍了半导体光催化剂和光电极用于分解水制氢和二氧化碳还原方面的最新研究成果。它涵盖了广泛的半导体材料,如金属氧化物、金属氮化物、硅、III - V半导体和新兴的层状化合物。本书涵盖了半导体光电极的基本原理、金属氧化物光电极的电荷反应动力学、氧化分解水、半导体/电解质界面的光化学和光物理过程、太阳能分解水、半导体光电极、III-Nitride半导体光电极和稀土材料光电化学分解水的应用。此外,本书还探讨了光触媒和光电电极的设计,以及水分解和CO2还原的基本机理。适合相关专业的研究生和感兴趣科研人员阅读。