黃行九課題組根據半導體材料的能帶結構設計的直接Z型異質結使光電材料的光生載流子更快地分離并減少了它們的復合,從而提高了光催化性能;加上中空立方塊的結構極大地增強了光電材料對光的吸收,這些設計都提高了傳感器對毒死蜱的靈敏度。此外,課題組還發現,光電傳感器的高選擇性歸因于ZnS/Co9S8異質結表面上的Co位點與毒死蜱中相鄰的S和N原子之間的特異性結合。
該研究為設計更簡便的高靈敏高選擇性光電敏感界面提供了一種新的思路,即可通過設計基于直接Z型異質結構筑光電敏感界面,這在光電檢測惰性有機污染物方面具有巨大潛力。
該研究工作得到了國家自然科學基金重點項目、博新計劃、安徽省重大科技專項、中國科學院合肥物質科學研究院“十三五”規劃重點支持項目的支持。
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A)基于Z型光催化材料ZnS/ Co9S8的光電化學傳感器載流子的傳遞方式示意圖;B) 高選擇性檢測的機制:毒死蜱農藥與Co9S8 材料的特異性結合