Tunable Hydrogen Doping of Metal Oxide Semiconductors with Acid–Metal Treatment at Ambient Conditions

化学 金属 兴奋剂 氧化物 无机化学 半导体 光电子学 有机化学 物理
作者
Liyan Xie,Qing Zhu,Guozhen Zhang,Ke Ye,Chongwen Zou,Oleg V. Prezhdo,Zhaowu Wang,Yi Luo,Jun Jiang
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:142 (9): 4136-4140 被引量:77
标识
DOI:10.1021/jacs.0c00561
摘要

Hydrogen doping of metal oxide semiconductors is promising for manipulation of their properties toward various applications. Yet it is quite challenging because it requires harsh reaction conditions and expensive metal catalysts. Meanwhile, acids as a cheap source of protons have long been unappreciated. Here, we develop a sophisticated acid-metal treatment for tunable hydrogenation of metal oxides at ambient conditions. Using first-principles simulations, we first show that, with proper work function difference between the metal and metal oxide, H-diffusion into negatively charged metal oxide can be well controlled, resulting in tunable H-doping of metal oxides with quasi-metal characteristics. This has been verified by proof-of-concept experiments that achieved the controllable hydrogenation of WO3 using Cu and hydrochloric acid at ambient conditions. Further, H-doping of other metal oxides (TiO2/Nb2O5/MoO3) has been achieved by metal-acid treatment and induced a change in properties. Our work provides a promising way to tailor metal oxides via tunable H-doping.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
jfz完成签到,获得积分10
1秒前
健脊护柱完成签到 ,获得积分10
3秒前
默默小馒头完成签到 ,获得积分10
9秒前
蛋花肉圆汤完成签到,获得积分0
10秒前
小白完成签到 ,获得积分0
11秒前
涯123完成签到,获得积分10
13秒前
请叫我小冰完成签到,获得积分10
14秒前
曾无忧发布了新的文献求助10
14秒前
walker007发布了新的文献求助10
15秒前
凌儿响叮当完成签到 ,获得积分10
17秒前
Gakay完成签到,获得积分10
17秒前
默默的飞鸟完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
feng发布了新的文献求助10
23秒前
Fighting完成签到,获得积分10
25秒前
qqqxl完成签到,获得积分10
25秒前
壮观的珊珊完成签到,获得积分10
26秒前
walker007完成签到,获得积分10
34秒前
妙海完成签到,获得积分10
35秒前
Sylvia41完成签到,获得积分10
36秒前
小班杰斯完成签到 ,获得积分10
36秒前
冷傲凝琴完成签到,获得积分10
38秒前
41秒前
Yingkun_Xu完成签到,获得积分10
42秒前
43秒前
神可馨完成签到 ,获得积分10
44秒前
feng发布了新的文献求助10
45秒前
季红完成签到,获得积分10
45秒前
200303am完成签到 ,获得积分10
46秒前
鸢雨情笺完成签到,获得积分10
47秒前
47秒前
51秒前
52秒前
机智念芹完成签到 ,获得积分10
52秒前
Lamber完成签到,获得积分10
54秒前
ZSZ完成签到,获得积分10
57秒前
ccc1429536273完成签到,获得积分10
58秒前
58秒前
58秒前
58秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6512473
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8305956
关于积分的说明 17742940
捐赠科研通 5614258
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2923772
邀请新用户注册赠送积分活动 1901035
关于科研通互助平台的介绍 1762741