【材料】郑州大学许群教授团队：二维非晶氧化钼在太阳光驱动下的可逆/可调等离子共振响应的新发现- 大数跨境

【材料】郑州大学许群教授团队：二维非晶氧化钼在太阳光驱动下的可逆/可调等离子共振响应的新发现

X-MOL资讯

2023-11-11

导读：郑州大学许群教授课题组进一步发现太阳光驱动2D非晶MoO3的可逆且可调谐的等离子体共振性质

三氧化钼（MoO₃）作为一种典型的二维（2D）过渡金属氧化物半导体材料，因其可调控的电子结构和独特的层间耦合特性，对探索非金属可调谐等离子体共振（LSPR）具有重要的意义。目前所报道的等离子体MoO₃均需要较高的能量方可激发其LSPR效应，这极大限制了其在光学器件方面的应用。相比于晶体，二维非晶结构能够赋予材料独特的光、电、磁等性质。

郑州大学许群教授课题组长期从事利用超临界二氧化碳（SC CO₂）技术制备功能性纳米材料的研究。2017年，该团队首次利用SC CO₂技术制备了2D非晶MoO₃，近日在探究2D非晶MoO₃的光学性质时，他们进一步发现太阳光驱动2D非晶MoO₃的可逆且可调谐的等离子体共振性质：在模拟太阳光照射条件下，H-插层的非晶MoO₃能够产生足够的自由载流子触发其LSPR效应，并在可见-近红外区域表现出可调谐的LSPR性能，即便使用可见光、单色光等低功率光源照射，LSPR效应依然显著；更为有趣的是，随着光照环境的变化，2D非晶MoO₃展示其可逆的LSPR效应。

Figure 1. a) The recovered optical spectra of the oxidized 2D amorphous MoO₃. b) Photographs of color changes for 2D amorphous MoO₃ during the light irradiation-oxidization-reillumination process. c) UV-Vis-NIR absorption value (Light: the peak at 800 nm, light-off: the peak at 670 nm), and d) PL intensity (Emission peak: 505 nm) of 2D amorphous MoO₃ over 10 switching cycles between light irradiation and light-off. e) Schematic diagram of the band structure evolution for 2D amorphous MoO₃ during the light irradiation-oxidization process. f) Schematic illustration of the proposed electron transfer process of 2D amorphous MoO₃ for reversible LSPR effect. Color code: Mo (blue), O (orange), H (green).

这项研究表明SC CO₂技术制备的2D非晶MoO₃具有可逆且可调谐的LSPR性质，为设计新型可转换光响应器件及光学传感器设计提供了新的材料和新的技术。这一成果近期发表在Advanced Optical Materials 期刊上。第一作者是郑州大学的博士生孔维倩，通讯作者是郑州大学许群教授。

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