分會(huì)

第三十五分會(huì)：膠體與界面化學(xué)

摘要

微納米馬達(dá)的眾多驅(qū)動(dòng)方式中，光驅(qū)動(dòng)馬達(dá)因其具有非接觸式能量傳遞、控制簡單、驅(qū)動(dòng)效率高等優(yōu)勢(shì)，成為了微納米馬達(dá)方向的研究熱點(diǎn)。因而在各個(gè)方面都有巨大的應(yīng)用潛力，然而它也面臨著種種挑戰(zhàn)，如：能量轉(zhuǎn)換效率低、高能量攝入（高光強(qiáng)、高燃料濃度）從而極大的限制了它們的可操作性和應(yīng)用場(chǎng)景。光驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)制，都是基于光誘導(dǎo)發(fā)生光催化電解質(zhì)和非電解質(zhì)而產(chǎn)生非對(duì)稱梯度，產(chǎn)生自擴(kuò)散泳或自電泳[1]。在提高光驅(qū)動(dòng)馬達(dá)能量轉(zhuǎn)換效率和進(jìn)一步降低能耗方面，高效的光催化反應(yīng)對(duì)馬達(dá)的產(chǎn)生強(qiáng)推動(dòng)力是必要的。人們?yōu)榱颂岣咂潋?qū)動(dòng)效率主要做了以下兩方面的工作：設(shè)計(jì)新型微納米馬達(dá)，如改變半導(dǎo)體材料，優(yōu)化馬達(dá)結(jié)構(gòu)等，但這些對(duì)于材料制備比較具有挑戰(zhàn)性[2]。同時(shí)，在過去的十年間，人們也開發(fā)了像H2O2及氫醌、聯(lián)胺、葡萄糖、尿素等多種燃料，但是這些燃料的發(fā)現(xiàn)仍然不能夠滿足研究者對(duì)于高效光驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的需求[3]。近期我們發(fā)現(xiàn)在光催化產(chǎn)氫領(lǐng)域中，通常會(huì)在反應(yīng)體系中引入微量的三乙醇胺來提升產(chǎn)氫效率，受到這一現(xiàn)象的啟發(fā)。我們?cè)赥iO2-Pt馬達(dá)體系中，加入微量的三乙醇胺發(fā)現(xiàn)也可以有效的提升馬達(dá)的速度，提升約為純水中速度的5倍。同時(shí)我們用電化學(xué)測(cè)試表明，引入TEOA，確實(shí)增加了光催化反應(yīng)的效率[4]。在后續(xù)的研究中我們發(fā)現(xiàn)，這種燃料并不適用于每一種光驅(qū)動(dòng)馬達(dá)體系。出于這個(gè)現(xiàn)象，我們嘗試了幾種不同的光驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，發(fā)現(xiàn)TEOA只對(duì)于氧化端反應(yīng)限制型光驅(qū)動(dòng)馬達(dá)有顯著的作用。雖然TEOA這種燃料對(duì)所有光驅(qū)動(dòng)馬達(dá)不具有普適性，但是對(duì)于n型半導(dǎo)體-金屬這種Janus結(jié)構(gòu)的馬達(dá)速度的提升很顯著，具有一定的推廣意義。

關(guān)鍵詞

光驅(qū)動(dòng)微納米馬達(dá)；三乙醇胺；動(dòng)力學(xué)行為，電化學(xué)

線上墻報(bào)僅限年會(huì)已繳費(fèi)參會(huì)代表觀看。

您還沒有登錄，請(qǐng)您先 點(diǎn)擊這里登錄

段世芳 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)、劉佳鈺 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）、陳曦 成都理工大學(xué) 共3人點(diǎn)贊了這篇線上墻報(bào)。