表面光电压谱在化学中的应用

一、引言表面光电压是固体表面的光伏效应,是光致电子跃迁的结果。早在1876年W.G.Adams     

三聚噻吩的表面光电压谱研究

采用表面光电压和电场诱导表面光电压技术研究了三聚噻吩在外电场作用下的电子运动行为,结合三聚噻吩的UV光谱、极化子概念以及前线轨道理论,指认了三聚噻吩能级跃迁性质,即380nm附近的峰为带－带跃迁峰,477,465和600nm附近的峰是与单极化子有关的电子跃迁;而在770和990nm附近的峰则是与双极化子有关的电子跃迁峰。     

应用表面光电压谱研究固体表面酸度

测量与亚带隙辐射相关的表面光电压谱可极其灵敏地得到固体表面态信息。固体表面酸与受体表面态相关。本文用近红外光辐射测试了分子筛和杂多酸的表面光电压,观察到在900～1500 nm光谱区有表面光电压响应。不同的峰位对应不同受体表面态位置,代表不同酸的强度;峰强度对应态密度,反映了酸总量。对初步结果也进行了理论分析。     

四苯基卟啉及其衍生物的表面光电压谱

酞菁和卟啉染料是一类典型的分子半导体材料,由于其在生命过程、癌的治疗等生物学上的探索及其化学传感、光电特性在固体电子学器件研究中占有很重要的地位。尤以这类染料的光电性质深受人们的重视,这与太阳能光电池、光MOS晶体管等的应用前景是分     

电场调制对表面光电压谱的影响

表面光电压谱(SPS)及其应用已有报道。我们将场效应原理与表面光伏技术相结合,创立了场调制表面光电压谱(FMSPS)。本文主要介绍FMSPS的测试原理、直流电场调制对SPS的影响以及部分研究结果。     

有机化合物表面光电压谱的研究

<正> 半导体与金属接触处产生表面势垒,当光照射在样品与金属的接触界面上时,在光照面和非光照面之间建立起电位差,记录这个电位差和入射光波长的关系得到表面光电压谱。表面光电压谱反映材料的光吸收性质和电子的带-带跃迁,同时又受到光生载流子寿命的影响。应用表面光电压技术已经测量了单晶半导体的光伏效应,少数载流子的扩散长度以及表面态等。近来,王德军等用表面光电压谱的方法研究了无机半导体粉末光催化剂的活性。     

量子尺寸氧化锌颗粒的表面光电压谱研究

氧化锌是极少数几个可以实现量子尺寸效应的氧化物半导体材料[1 ] .传统上 ,这种材料广泛用于陶瓷、压电传感器、催化剂以及发光器件等领域 .随着量子尺寸氧化锌颗粒制备工艺日臻成熟 ,这类材料的应用进一步拓展到光电转换 [2 ] 、光催化[3] 以及化学传感器 [4] 领域 .而在这些领域中的应用都与颗粒的表面性质密切相关 .本工作中制备了两种不同粒径的氧化锌纳米微粒 ,利用表面光电压谱以及电场诱导表面光电压谱对颗粒的表面性质进行了研究 ,并对颗粒的表面态进行了具体指认 .1　实验部分氧化锌纳米微粒参照文献 [5 ,6 ]方法制备 .将 5 .49g…     

化学配比调制表面带弯对表面光电压谱的影响

表面光电压技术发展于六十年代初期，Goodman［‘］曾用来测量半导体中少数载流子的扩散长度．在少数载流于扩散长度的计算公式中，无光照射时的表面带弯K。是极重要的参数，改变K。以检验公式的物理意义尤为重要．但早期的研究工作不能显著地改变Vso值．近年来虽出现了一些调制表面带弯的物理手段，如在涮量电极和样品间加一层铁电晶体【到或花样品两侧施加电场等【司，但其效果均不十分理想．表面光电压技术与化学的联系日益密切，王德军等P问到曾尝试将其应用到化学领域中以研究界面电行转移与固体表面酸度．本文则考虑应用化学方法来…     

TiO2单晶的表面光电压谱研究

TiO2由于其优异的光电性质及高的化学稳定性而受到广泛关注,并且被应用于有机污染物光降解[1]、太阳能光电转换[2]等诸多领域.由于制备方法不同,TiO2往往会呈现出不同的光电性质,尽管其晶型与粒度可能相差甚微[3].近年来研究表明,除晶型、粒度等因素外,表面原子排布在决定材料光电性质方面同样有重要贡献[4,5].本文采用表面光电压谱(SPS)及场诱导表面光电压谱(EFSPS)研究了TiO2单晶(001)面的光伏响应.     

超微粉二氧化钛和掺杂三氧化二铁光催化剂的表面光电压谱研究

基于表面光伏效应测得的表面光电压谱在半导体表面化学物理的研究中早已获得极为广泛的应用。近年来,我们实验室成功地将这一技术应用于复相光催化的研究中^[1,2],如发现表面光伏信号是半导体多晶粉末光催化剂具有活性的必要条件,光电压信号愈强光催化活性愈高,而且二者存在半定量的关系。这些结果启发我们,表面光伏技术有可能发展成为一种快速评估光催化剂的有效方法。     

ZnO/BiVO4-V2O5异质结构光生电荷性质及可见光下表面光电流行为

利用水热法合成了花状和球状ZnO微纳材料,并与硝酸铋和偏钒酸铵溶液体系反应构筑了ZnO/BiVO4-V2O5复合体系.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及X射线衍射(XRD)对材料进行了系统的表征.利用表面光伏(SPV)、表面光电流(SPC)和瞬态光伏(TPV)技术研究了ZnO/BiVO4-V2O5表面光生电荷的产生和传输机制.结果显示该复合材料在可见区产生了良好的光电响应,获得了较高的光生载流子的分离效率,光生电荷的寿命也同时增加.在单色弱可见光(波长500 nm)照射下,复合材料产生良好重复性的表面光电流响应.     

CdS/ZnO异质结构材料的光生电荷性质

本文制备了CdS/ZnO异质结构材料, 并以此为模型体系, 利用表面光伏技术研究了其光电性质, 结果表明, 利用表面光伏相位谱和瞬态光伏技术可以更进一步了解异质界面的光生电荷行为.     

The Photovoltage-gas Sensitive Properties of 7,7,8,8-Tetracyanoquinodimethane(TCNQ)

In this paper, surface photovoltage technique (SPV) was applied to the study of photovoltaic and gas sensitive properties of TCNQ polycrystal. It was found that SPV shows two peaks at 390 nm(P1) and 480 nm (P2) in the ultraviolet-visible range. And they are opposite in phase. The results of gaseous adsorption confirm that P, shows the acceptor characteristics, while PI shows that of donor. During adsorption, donor gas interacts with conjugated II * orbital, acceptor gas with the terminal group C=N .     

7,7,8,8—四氰基对苯醌二甲烷的光伏—气敏特性

用表面光电压谱技术研究了7,7,8,8-四氰基对苯醌二甲烷多晶的光伏-气敏特性。结果表明,在较高真空度条件下,该化合物有两类不同的表面光电压响应峰,分别位于390 nm(P_1)和480 nm(P_2)。探针气体吸附证明,P_1表现出较强的受体性,而P_2则显示出给体性质。给体性分子与该化合物的∏键轨道作用,而受体分子与其C≡N端基作用。     

系列Co-M(M=Cd,Zn,Co)配位聚合物的合成、结构及光电性能

采用水热合成方法得到了3个Co-M配聚物: [CoCd(mal)₂(H₂O)₄]_n(1), [CoZn(mal)₂(H₂O)₄]_n(2) 和[Co₂(mal)₂(H₂O)₄]_n(3)(mal=malonate). 通过X射线单晶衍射确定了各配聚物的结构. 3个配聚物都是由丙二酸构筑并具有2D层状结构, 通过氢键进一步将2D层网联成3D无限网络结构. 通过表面光电压谱(SPS)对3个配聚物的表面光电性能进行了重点研究, 并与其相应的UV-Vis吸收光谱进行了对比. 结果表明, 这3个配聚物在300~600 nm范围内均表现出正的光伏响应, 而且SPS和UV-Vis光谱之间具有较好的对应关系.     

二联体卟啉的光致电荷转移行为

卟啉聚集体在光合作用和生物体新陈代谢过程中发挥着极为重要的作用[1,2 ] .但是在复杂的自然界体系中 ,研究卟啉聚集体中的电子转移行为非常困难 ,所以借助于简单的二联体卟啉和多聚体卟啉作为生物体新陈代谢过程中活性位点的模型来研究其间的电荷转移行为[3] .近年来 ,人们在二联体卟啉和多聚体卟啉合成及性质表征方面做了大量的工作 ,特别是利用各种光谱来研究它们的电子和光生电子行为以及它们与具有生物活性的分子和特殊气体分子之间的电荷转移过程 [4 ,5] .本文利用表面光电压谱 (SPS)技术对二联体卟啉的光伏响应进行了研究 ,发现二…     

纳米TiO2的光生电荷迁移特性研究

利用场诱导光电压谱(简称FISPS)和瞬态光伏(简称TPV)技术研究了TiO₂的光生电荷的产生和传输机制.发现光生电荷在体块TiO₂上的迁移机制不同于在纳米TiO₂上的迁移机制，也不同于在结界面空间电荷区的迁移机制. 400 ℃处理的TiO₂颗粒表面具有大量的表面态，光生电荷被表面态捕获-释放机制控制着光伏行为的过程是慢过程. 800 ℃处理的TiO₂已经形成了完整的能带结构，光伏响应除了表现带-带跃迁外,还有一个在带边的自由激子带，光生电荷被表面自建场驱动进行传递的过程是快过程. 600 ℃处理的TiO₂混晶由锐钛矿型和金红石型两种构型组成，在两相之间存在着较低势垒的结界面．它的光伏响应受控于两种机制 ：光生电荷在两相间结界面空间电荷区的传输和在表面自建场驱动下的传输.当激发光强较小时，界面空间电荷区的光生电子由于积累的浓度较小而不能隧穿过结界面，这种场助隧穿只有在外场作用下才能发生.