单原子厚电极上光加速的水解离
化学物理
2022-12-02 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
近期实验表明，施加于石墨烯电极的电场可指数级加速界面水解离(H2O = H+ + OH-)，该现象与 Wien 效应相关。本文报道了在可见光照射下界面水解离反应加速一个数量级。该过程伴随着质子与氢氧根离子跨单原子厚石墨烯的空间分离，并被强界面电场增强。所发现的光效应归因于石墨烯对质子的完美选择性(阻止质子-氢氧根复合)与 Wien 效应引起的质子传输加速(其与水解离反应同步发生)的共同作用。我们的发现为原子级薄质子选择性界面附近的离子动力学提供了基础见解，并表明强界面场可增强并调控极快的离子过程，这对光催化与设计可重构材料中的应用具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2210.17438,
title = {Photo-accelerated water dissociation across one-atom-thick electrodes},
author = {J. Cai and E. Griffin and V. Guarochico-Moreira and D. Barry and B. Xin and S. Huang and A. K. Geim and F. M. Peeters and M. Lozada-Hidalgo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.17438},
year = {2022}
}