| 地表“矿物膜”中锐钛矿-β-胡萝卜素协同增强日光响应特性研究 |
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| 引用本文： | 葛潇,刘佳,黎晏彰,王长秋,鲁安怀,李艳,丁竑瑞.地表“矿物膜”中锐钛矿-β-胡萝卜素协同增强日光响应特性研究[J].矿物岩石地球化学通报,2021,40(2):491-498. |
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| 作者姓名： | 葛潇 刘佳 黎晏彰 王长秋 鲁安怀 李艳 丁竑瑞 |
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| 作者单位： | 造山带与地壳演化教育部重点实验室,矿物环境功能北京市重点实验室,北京大学地球与空间科学学院,北京100871 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金重点项目;国际合作重点项目 |
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| 摘 要： | 为探究"矿物膜"中半导体矿物与光合色素间的日光响应协同作用,对采自安徽潜山市郊的"矿物膜"样品进行了矿物组成和色素组成分析。同步辐射X射线粉末衍射测定表明,样品富含锐钛矿、赤铁矿等半导体矿物;拉曼光谱证实其中存在地表广泛分布的光合色素:β-胡萝卜素。在此基础上开展锐钛矿-β-胡萝卜素协同增强日光响应模拟实验。合成锐钛矿电极并对其进行系统的矿物学表征,紫外-可见漫反射吸收谱计算其禁带宽度约为3.07 eV;莫特-肖特基计算得到的平带电位约为-0.16 V,载流子浓度约为3.25×1026 cm-3;光电化学测试结果显示其具有一定可见光光电转化能力。经β-胡萝卜素敏化处理后,锐钛矿电极平均光电流密度提升了400%,在425~550 nm间光吸收值提高,该波段位于日光辐射能量集中的波长范围内,且与β-胡萝卜素吸收范围吻合,表明二者间存在日光吸收及光电响应协同增强作用。
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| 关 键 词： | “矿物膜” 半导体矿物 光合色素 日光响应 |
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