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高效纳米结构BiVO4光阳极的高温一步合成法用于水氧化
摘要： 钒酸铋（BiVO4）因其合适的价带边缘和相对较窄的带隙，成为光电解水制氢领域极具前景的光阳极材料。本研究首次揭示了高效纳米结构BiVO4光阳极的高温快速可控制备技术及其水氧化性能。通过直接沉积火焰法制备的BiVO4纳米颗粒气溶胶，我们实现了光学密度与孔隙率可调（12%-80%）的纳米结构BiVO4薄膜数秒级合成。通过系列电化学与物理表征系统研究了薄膜结构特性对光氧化性能的影响，为形貌优化指明了关键方向。研究发现BiVO4的水氧化性能主要受两个竞争因素制约：可及表面积与晶界载流子传导能力。通过优化这两个因素，使光电流密度提升逾三倍——在模拟标准太阳光照射下，以FeOOH/NiOOH为助催化剂时，1.0 V vs. 可逆氢电极（VRHE）条件下亚硫酸盐氧化达到约1.5 mA cm-2，水氧化达到约1 mA cm-2。这些发现为高温合成BiVO4光阳极的结构-活性关系提供了新见解，并开创了其快速纳米制备的可扩展低成本方法。
关键词： 火焰合成，钒酸铋，可扩展，一步法，光电化学水分解
更新于2025-10-22 19:40:53
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一步法制备功能化SiO2微球
摘要： 功能性二氧化硅微粒是一种重要的无机非金属氧化物，因其优异的化学和热稳定性在众多领域具有广泛应用。后修饰是最常见的功能化方法，但效率较低。本文开发了一种新的酸水解及后续碱缩聚方法，通过将功能性有机硅烷前驱体（γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、γ-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)和γ-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)等）与苯基三甲氧基硅烷(PTMS)缩合或共缩合，制备表面带有功能基团的SiO2微球。红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱(Raman)等一系列表征手段证实，所制备的SiO2微球表面成功实现了氨基或巯基功能化。该方法可为一步法制备功能性SiO2微球提供参考。
关键词： 功能化SiO2微球，缩合，一步法
更新于2025-09-23 15:22:29
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一步法合成分级结构AuNPs/Cd0.5Zn0.5S纳米架构及其作为高效产氢光催化剂的应用
摘要： 通过简易的一步原位水热法直接制备出具有层级结构的AuNPs/Cd0.5Zn0.5S复合催化剂。该复合材料在可见光照射下展现出优异的产氢光催化性能：采用原位水热法合成的5 wt% AuNPs/Cd0.5Zn0.5S产氢速率可达纯Cd0.5Zn0.5S的7.1倍，是光沉积法制备的5 wt% AuNPs负载Cd0.5Zn0.5S的2.5倍。系统研究表明，一步原位法制备的AuNPs/Zn0.5Cd0.5S性能提升源于AuNPs固有的表面等离子体共振效应与优异的电子转移特性，以及合理的层级纳米结构使AuNPs均匀嵌入Zn0.5Cd0.5S基质中。这种原位一步合成法为制备结构明确的异质催化剂提供了简便高效的途径。
关键词： 金纳米颗粒/硫化镉锌，光催化，析氢，表面等离子体共振，一步法
更新于2025-09-23 15:22:29
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通过简易单步水热法合成的WO3薄膜制备电致变色器件
摘要： 采用水热法制备氧化钨（WO3）纳米棒（NRs）的简易工艺仍在研发中。本研究通过单步水热合成法，在水溶液中于氧化铟锡（ITO）镀膜玻璃基底上实现了WO3 NRs的生长。通过调节丙二醇（PG）等表面活性剂浓度，精准控制了适用于电致变色（EC）应用的NRs比表面积与尺寸。通过晶体结构分析、表面形貌观测、化学成分测定及颜色亮度测量，对合成的NRs进行了表征。结果表明：增加PG含量会增大ITO基底上纳米颗粒状晶粒尺寸，证实形成了稳定的WO3薄膜直接沉积。此外，所制WO3 NRs展现出快速响应速度与高对比度，显示出优异的智能窗应用电致变色性能。进一步采用该WO3 NRs组装了2×4 cm2尺寸的电致变色器件（结构为ITO/WO3/高氯酸锂-碳酸丙烯酯-聚甲基丙烯酸甲酯-乙腈/氧化镍/ITO），该器件在可见光区具有平均光学调制能力，电致变色响应速度快（着色1.2秒/褪色1.5秒）、显色效率高（243 cm2 C?1）且循环稳定性卓越（超过20000次着色/褪色循环）。
关键词： 纳米棒，三氧化钨，一步法，水热法，电致变色器件
更新于2025-09-23 15:22:29
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通过反应喷雾沉积技术直接构建介孔金属硫化物
摘要： 开发了一种快速一步火焰燃烧沉积法，在无需粘结剂和模板的情况下直接在泡沫镍上制备介孔金属硫化物。成功合成了具有三维结构、大比表面积（约110平方米/克）和互联孔隙网络的第一排过渡金属硫化物（Co9S8、Ni3S4、NiCo2S4和FeS）。其中二元介孔NiCo2S4在三电极半电池和非对称超级电容器中展现出高比电容（10安培/克电流密度下达1350法拉/克）、优异的倍率性能和出色的循环稳定性。该研究展示了一种获得高电化学性能介孔金属硫化物的新型可扩展策略。
关键词： 无粘结剂、介孔、RSDT、硫化物、无模板、一步法
更新于2025-09-23 15:22:29
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一步法制备三金属合金纳米酶催化剂用于鲁米诺-H2O2化学发光及其与miRNA步行机联用检测miRNA-21的应用
摘要： 通过一步还原法合成了PtCuCo三金属合金（PtCuCo-TAs），并系统研究了其化学发光（CL）性能。PtCuCo-TAs对鲁米诺-H?O?体系表现出良好的催化作用?；诖丝⒘艘訮tCuCo-TAs为纳米酶催化剂的miRNA-21检测平台：首先将H1（发夹DNA1）固定在磁珠（MBs）上，miRNA-21存在时H1被打开并与H2（发夹DNA2）杂交，同时miRNA-21末端形成少量碱基互补的"缺口"防止其脱离H1；当加入由探针DNA互补链（cDNA）和标记探针DNA的PtCuCo-TAs（pDNA-PtCuCo-TAs）组成的cpDNA-PtCuCo-TAs时，H1单链区与探针DNA的toehold域反应释放cDNA并捕获pDNA-PtCuCo-TAs。该过程循环后大量pDNA-PtCuCo-TAs被捕获于MBs，经分离洗涤后将沉淀与H?O?加入96孔板并注入鲁米诺溶液，通过PtCuCo-TAs催化鲁米诺-H?O?体系产生CL信号实现miRNA-21定量检测。该平台检测限达0.167 fM，且对其他RNA具有良好的选择性。
关键词： 无酶、miRNA-21、纳米催化剂、一步法、三金属合金
更新于2025-09-23 15:21:01
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一步法和热浇铸技术在介孔TiO2上沉积的钙钛矿薄膜的光学性能
摘要： 本研究中，CH3NH3PbI3通过一步法(OSM)和热浇铸技术(HCT)涂覆于介孔TiO2薄膜上。采用400-900 nm波长范围的紫外-可见反射/透射光谱，研究了沉积在介观结构TiO2骨架上的溶液法有机无机杂化钙钛矿层的光学特性。计算并比较了上述方法制备的钙钛矿薄膜的光学参数，包括折射率、消光系数、介电常数的实部与虚部、光学电导率以及直接/间接光学带隙。通过Tauc幂律公式由吸收系数值确定光学带隙。两种钙钛矿薄膜的直接带隙值相近（OSM法与HCT法制备的钙钛矿层分别为1.56 eV和1.58 eV）。两种薄膜的直接与间接带隙差值均为60 meV，与文献报道高度吻合。除钙钛矿形貌差异外，HCT法制备的钙钛矿层光学吸收弱于OSM法样品，导致其光生电流较小。这正是HCT法钙钛矿太阳能电池效率(3.0%)比OSM法电池(4.15%)低约38%的主要原因。
关键词： 旋涂法，一步法，热浇铸，光学性能，钙钛矿太阳能电池
更新于2025-09-23 15:19:57