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崔占奎博士在《Applied Surface Science》发表光电化学传感研究进展

作者:  发布时间:2020-03-26  访问次数:[]

日前,我院教师崔占奎博士在光电化学传感方面取得最新研究进展,相关成果以BiOBr nanosheets with oxygen vacancies and lattice strain for enhanced photoelectrochemical sensing of doxycycline为题发表在Elsevier期刊《Applied Surface Science》(Appl. Surf. Sci. 2020, 512, 145695.),崔占奎老师与何伟伟老师为本论文的共同通讯作者。论文链接:https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.145695

光电化学传感器是探测低浓度有机分子的先进技术。在光照下,半导体材料制作成的电极中流过的光电流会随电极表面吸附物的浓度变化,从而可以实现光电极对待测物的高信噪比响应。BiOBr是一种无毒、价廉、稳定、光电响应良好的半导体材料,BiOBr基光电化学传感器引起了人们的大量关注,但其灵敏度仍待进一步提高。近日,新材料与能源学院纳米催化材料与研究团队崔占奎博士研究发现,通过对BiOBr进行合适的热处理来平衡材料晶格应力和氧空位缺陷浓度可以显著提高其光电响应性能,热处理样品的光电流相对未热处理样品增强71%,同时该团队首次用BiOBr光电化学传感器来检测常见的水体抗生素污染物强力霉素并获得了高灵敏响应,检测限达到了0.14 mM。

长期以来,研究者们用热处理技术来改善半导体材料的性能,大量的研究指出热处理可以缓解晶格应力或者可以产生氧空位缺陷,但晶格应力或是氧空位对材料性能的影响大多是单独研究,而对于其协同效果鲜有报道,该团队对BiOBr进行热处理,既通过释放应力降低BiOBr能带结构的对称性,又通过生成氧空位产生正电中心,从而实现高效分离光生载流子,实验发现200度BiOBr热处理的最佳温度。该研究成果为高性能半导体光电材料及高灵敏度光电化学传感器的制作提供了新思路。

该研究得到了河南省高校科技创新团队支持计划的资助支持。




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