李振興課題組致力于金屬基納米結(jié)構(gòu)的可控合成與催化性質(zhì)的研究。最近設(shè)計(jì)合成的氧化錫包裹氧化鋅納米核殼結(jié)構(gòu)應(yīng)用在太陽(yáng)能電池電子傳輸層，使得光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)14.35％。該研究成果在《Journal of the American Chemical Society》（影響因子14.695）上發(fā)表學(xué)術(shù)論文“核殼ZnO@SnO2納米顆粒在高效無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中應(yīng)用”。該研究提出了一種新型的電子傳輸材料，它是通過(guò)一種簡(jiǎn)單而容易的溶劑熱方法合成的，該方法由核-殼ZnO@SnO2納米粒子組成。由于于SnO2殼的能級(jí)匹配和核心ZnO納米粒子的高電子遷移率，無(wú)機(jī)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的PCE高達(dá)14.35％。ZnO@SnO2核-殼納米粒子的尺寸為8.1 nm，SnO2的殼厚度為3.4 nm，電子遷移率是SnO2納米粒子的7倍。同時(shí)，均勻的核殼型ZnO@SnO2納米粒子對(duì)無(wú)機(jī)鈣鈦礦薄膜的生長(zhǎng)極為有利。這些結(jié)果有力地表明了這種新型電子傳輸材料在高效鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中的巨大潛力。該工作也被中國(guó)科學(xué)報(bào)、科學(xué)網(wǎng)以及中國(guó)石油大學(xué)（北京）主頁(yè)報(bào)道，報(bào)道中指出進(jìn)一步提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率是實(shí)現(xiàn)商用最為關(guān)鍵的一步。另外，課題組通過(guò)選擇性濕法化學(xué)刻蝕方法成三種獨(dú)特的納米結(jié)構(gòu)。通過(guò)控制合成過(guò)程，合成出來(lái)具有高催化活性（111）面的中空Cu-Ni合金納米籠。Cu-Ni合金納米籠具有5.6nm左右的介孔，這種納米級(jí)的開放通道可以提高反應(yīng)物的質(zhì)量傳輸，進(jìn)而提高電解水析氫反應(yīng)的催化活性。這個(gè)工作在《ACS catalysis》（影響因子12.221）上發(fā)表學(xué)術(shù)論文“從核-殼Cu@Ni納米立方體到介孔空心Cu-Ni合金納米籠用于高效的析氫反應(yīng)”。課題組還針對(duì)溫室氣體CO2化學(xué)固定進(jìn)行深入研究，提出了一種在普通環(huán)境條件下用Cu-BDC納米片@多孔TiO2光催化二氧化碳和芐基鹵的羧基化反應(yīng)。這種多級(jí)孔分布可以顯著提高Cu-BDC納米片@多孔TiO2的活性表面積和傳質(zhì)效率，該發(fā)現(xiàn)對(duì)光催化化學(xué)固定CO2的研究具有重大意義。這個(gè)工作在《ACS Catalysis》（影響因子12.221）上發(fā)表學(xué)術(shù)論文“Cu-BDC納米片@多孔TiO2在溫和條件下用于光催化固定二氧化碳”。
文章相關(guān)報(bào)道與核殼ZnO@SnO2鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.9b06796
