基于光电性能高通量筛选光催化剂的方法

摘要

本发明公开了一种基于光电性能高通量筛选光催化剂的方法及其专用芯片。传统的光催化剂的评价是通过构建光催化反应器，来模拟有机物的降解过程。此方法耗时长，一次只能对一个样品进行测试，而且仅能获得材料的表观降解性能。本发明公开的方法涉及一个用于测试的高通量材料芯片，以及光、电、热、磁、气氛等多个可控外场。高通量的材料芯片保证了高的筛选效率，任意多个外场的组合可以进行光电流的时域测试，光电流频域测试，光霍尔测试，光激发气敏测试等等各种测试流程，来对光催化剂用半导体材料进行评价和筛选。该方法不但可以高通量的预测材料的光催化性能，还能获得丰富的材料的物理化学性能参数，在高性能且高太阳能利用率的新型光催化剂开发中有应用前景。

主权项

一种基于光电性能高通量筛选光催化剂的方法，其特征在于，该方法通对材料芯片施加包括光照和电压在内的外场，测量材料芯片中各样品的电流变化情况，获取各样品材料的表观、物理和化学层次的相关信息，所述材料芯片上有不同成分的材料体系样品；所述外场还包括热场，该热场能够将材料芯片四周气氛的温度在室温至600℃内实现可控；所述外场还包括磁场，磁场为平行磁场，磁场方向可控，磁场覆盖区域大于材料芯片的面积，并且保证芯片中每个样品所在的磁场空间强度和方向都是完全一致的；所述外场还包括气氛，该气氛是指将所述材料芯片置于气密封的腔体内，腔体内部的气体氛围可控；所述腔体内的湿度在5～95%RH内连续可控，控制精度在2%RH以内。所述相关信息包括下述参数中的至少一种：光电导、载流子浓度、载流子迁移率、电子空穴复合率、光电转化效率、载流子寿命、载流子氧化还原能力，以及晶粒的晶界势垒、表面缺陷浓度和耗尽层宽度。