碳氮聚合物具有優(yōu)異的光電性質。作為一個廉價的光催化劑,它可以使用陽光來促進水的裂解。
由德國亥姆霍茲柏林羅斯托克大學和柏林自由大學以及其他合作伙伴的聯(lián)合研究已經首次研究了光如何在這類材料中創(chuàng)建電荷載體,建立了電荷移動和壽命的詳細說明。他們的調查發(fā)現(xiàn)了令人驚奇的特征，提供了新的應用前景,以與石墨烯結合為例。
碳氮聚合物是由成無數納米晶體的黃色粉末合成的有機化合物。
其與石墨的晶體結構類似,因為碳氮對僅呈層狀結合,層與層之間通過微弱的范德華力結合。現(xiàn)已得知,光能夠在這種材料中創(chuàng)建電子空穴對。所以已經有無數的嘗試采用高分子碳氮化物作為太陽能分解水的有效的催化劑。然而,到目前為止效率仍相對較低。
現(xiàn)在Christoph Merschjann 博士(HZB和柏林自由大學)和StefanLochbrunner教授(羅斯托克大學)領導的一個研究組首次精確探測光致電荷分離的發(fā)生過程�！白钣腥さ慕Y果是,電荷僅有一個垂直于graphite-like層的自由度,”Merschjann解釋道。光創(chuàng)建一個電子空穴對,隨后在相反方向遷移。使用飛秒光譜等光譜時域方法,研究人員能夠定量測量電荷載體的采取定量流動性和壽命。這表明電荷流動達到傳統(tǒng)的有機半導體材料的數值。此外,載流子在重組之前壽命更長了。
碳氮聚合物無毒、價格便宜,也經久耐用,它們的化學性質非常穩(wěn)定和能夠承受高達500°C的高溫。由這些化合物制成的部件可能因此而應用在現(xiàn)有有機電子器件不能應用的環(huán)境。Merschjann發(fā)現(xiàn)這些化合物在有序基體上生長的前景，特別是以石墨烯為基體顯得尤為有趣。這是因為石墨烯具有極高的平面導電率,而碳氮聚合物是垂直于層的方向導電。Merschjann希望“碳氮化物不用擔心與常規(guī)有機半導體材料競爭。相反,全新類型的全有機光電組件可能會基于其一維半導體特性而制備�！薄Ｋ壳罢谠诎亓肿杂纱髮W進行DFG基金項目，進行直接測量電荷運載體的研究。
轉自（新材料在線）
