碳纳米管在太阳能、光电领域具有重要应用前景，其能够作为电子存储池，而且能够作为电子供体，比如将其与苝酰亚胺结合。为了实现高能源利用效率，需要提高电子转移速率、降低电荷复合几率。通常缺陷位点是导致材料性能损失的重要原因，因为缺陷能够导致电荷、能量的快速损失。有鉴于此，印度国际大学Pranab Sarkar、Gour Banga大学Sougata Pal、南加州大学Oleg V. Prezhdo等报道发现CNT中的缺陷起到改善器件性能的作用，而非导致性能衰减。

本文要点：

（1）

作者发现，通过在CNT以及其他低维材料中修饰数量适中的缺陷，同时避免深能级缺陷，缺陷导致电荷重新排布，并且产生额外的静电势，从而CNT功函增加、能级降低。因此电荷转移的能级降低，电荷复合的能级提高。由于缺陷位点附近的化学相互作用更强，电子受体更容易结合在缺陷位点附近，因此这种效应在电荷输运过程中起到重要作用。

（2）

通过激发态动力学拟合，对观测现象中的电子能级、振动、弹性/非弹性电子-声子相互作用、电荷分离/复合过程等进行揭示和理解。计算结果发现，在CNT中构建数量适中的缺陷位点，能够促进而不是降低在能源、电子学等领域中的应用。

参考文献

Ritabrata Sarkar, Moumita Kar, Md Habib, Guoqing Zhou, Thomas Frauenheim, Pranab Sarkar*, Sougata Pal*, and Oleg V. Prezhdo*, Common Defects Accelerate Charge Separation and Reduce Recombination in CNT/Molecule Composites: Atomistic Quantum Dynamics, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c02325

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c02325