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    科技創新:研究人員觀察到二氧化鈦表面和染料之間的質子轉移

    2021/11/14 21:34:00 來源: 評論(0)2621

    質子

     
          在紫外光照射過程中,二氧化鈦表面化學狀態的時間變化是無法通過常規的方法—如常規的傅立葉變換紅外吸收光譜儀(FTIR)或拉曼光譜儀來觀察的。因此,由信州大學RISM的Hiromasa Nishikiori教授領導的團隊通過時間分辨熒光光譜法觀察到了這一反應。

          該小組注意到熒光素的單陰離子轉變為二價陰離子,"在激發狀態下",質子在紫外線照射過程中從熒光素染料轉移到二氧化鈦表面,這一點以前沒有通過瞬時吸收光譜學確定。
     
    熒光素是一種對光和酸度/堿度敏感的有機染料,作為探針分子被吸附在二氧化鈦的表面。該小組使用飛秒脈沖激光進行時間分辨表面等離子體共振(SPR)光譜分析。通過使用飛秒脈沖激光SPR光譜,該小組能夠間接觀察到染料向二氧化鈦表面的質子轉移過程,并證明了堿性羥基的形成。
     
           通過紫外光照射時間的觀察顯示,表面變得更加堿性,二氧化鈦表面的OH基團接受了來自熒光素單陰離子的質子。使用對光和酸度/堿度敏感的有機染料進行時間分辨熒光探針觀察是一種非常有效的方法,可以在很短的時間內觀察發生在固體表面的小型光誘導行為(質子轉移過程)。
           研究人員通過建立SPR光譜法,成功地觀察到了熒光素的二元離子和單元離子比例。Nishikiori教授希望通過建立這種簡單的方法,使研究人員能夠觀察和評估光催化的活性,繼續為光催化水分離制氫的進展作出貢獻。
        
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