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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 聚苯胺负载的Ag/TiO2纳米复合材料在紫外和可见光下对水中双酚A的增强降解

    摘要： 通过苯胺在Ag@TiO2上的氧化聚合合成了PANI负载的Ag@TiO2纳米复合材料。该Ag@TiO2纳米复合材料是通过水热法合成的TiO2纳米纤维上银纳米颗粒的光还原制备而成。拉曼分析显示合成了锐钛矿相TiO2，在195 cm-1、396 cm-1、514 cm-1和637 cm-1处呈现典型峰位。Ag@TiO2-PANI中D带（1505 cm-1）和G带（1603 cm-1）的出现证实了碳质材料PANI的成功掺杂。X射线衍射(XRD)分析确认了锐钛矿相TiO2的生成。透射电镜(TEM)分析表明TiO2纳米纤维成功合成，且其表面沉积了不同尺寸的银纳米颗粒。X射线光电子能谱(XPS)全谱扫描显示Ag@TiO2-PANI纳米复合材料由C、O、Ag、Ti和N元素组成。漫反射光谱(DRS)和Tauc图估算Ag@TiO2-PANI的带隙为3.0 eV。光催化性能对比研究表明：在可见光照射下，Ag@TiO2-PANI催化剂比原始TiO2和Ag@TiO2具有更优的降解性能，降解率高达99.7%。降解实验表明双酚A降解过程中的主要活性物种是h+和.O2-。该纳米复合材料可重复使用四个降解循环而不显著丧失光催化能力，第四循环时去除率仍保持至少90%。

    关键词： 双酚A、银@二氧化钛-聚苯胺、可见光、X射线光电子能谱、紫外线

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 通过掠入射X射线衍射和X射线反射率技术表征沉积在不同基底上的钛及二氧化钛(IV)纳米层的形貌

    摘要： 采用X射线衍射（XRD）、掠入射X射线衍射（GIXRD）和X射线反射率（XRR）技术，分析了沉积在硅、石英和BK7玻璃基底上厚度为25纳米、50纳米和75纳米的钛（Ti）及二氧化钛（TiO2）纳米层。研究旨在探究纳米层的晶体结构与形貌随基底类型的变化规律。通过XRD和GIXRD测量确定了纳米层与基底的化学相态?；诶砺奂扑阌肽Ｄ?，探讨了低角度GIXRD和XRR分析技术在基底与纳米薄膜检测中的优势，并阐述了XRR技术对纳米层及基底形貌分析的额外解析能力。针对不同基底类型以及基底/纳米层粗糙度，讨论了钛（Ti）和二氧化钛（TiO2）纳米层的模拟XRR曲线，同时展示了所有沉积在不同基底上的钛及二氧化钛纳米层的实验反射率曲线。通过XRR分析估算了纳米层厚度、粗糙度及基底粗糙度，并给出了所有研究样品中Ti和TiO2层厚度与粗糙度的平均值。BK7玻璃材料呈现出纳米层与基底的最大粗糙度。文中详细呈现了样品特性、实验装置及测量条件。

    关键词： 钛纳米层，二氧化钛（IV）纳米层，层离子改性，X射线反射率测量，掠入射X射线衍射，硅/石英基底

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 一种经济高效的超薄二氧化钛(IV)钝化层沉积方法，用于提升SnS电极的光电化学活性

    摘要： 成功制备了表面修饰超薄二氧化钛层的单硫化锡(SnS)结构，该材料具有光诱导水分解的潜在应用价值。采用高真空蒸发(HVE)法在玻璃/Mo衬底上沉积SnS薄膜，随后通过简单经济的沉积-退火循环工艺制备二氧化钛钝化的SnS结构。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、高分辨扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDX)研究了所得材料的成分特性。本研究考察了二氧化钛层对所制p型SnS薄膜电极光电化学(PEC)活性的影响。二氧化钛钝化的SnS层表现出降低SnS-电解质界面电阻、增强光电流并抑制有害反应从而提高PEC电池效率的特性。通过电流-电压测量、循环伏安法和电化学阻抗谱等多种电化学方法对二氧化钛修饰的SnS结构进行了表征与分析。

    关键词： 光阴极，太阳能，硫化锡，二氧化钛，水分解

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 通过气相法制备的氧化锌基纳米复合材料及其XPS研究

    摘要： 基于ZnO的纳米结构材料（最终通过二氧化钛(TiO2)或三氧化钨(WO3)功能化）采用化学气相沉积/射频溅射复合工艺，在掺氟氧化锡涂覆玻璃基底上制备而成。本研究重点运用X射线光电子能谱和X射线激发俄歇电子能谱，对O 1s、Zn 2p3/2、Zn 3p及Zn LMM芯能级，以及Ti 2p和W 4f光电子峰进行系统分析。简言之，这些分析结果证实：获得了纯ZnO纳米沉积物，以及ZnO-TiO2和ZnO-WO3复合材料（各组分特性均得以保留），并在后者体系中观察到ZnO与WO3相之间的电子相互作用。

    关键词： 射频溅射、化学气相沉积、X射线光电子能谱、三氧化钨、二氧化钛、氧化锌

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 采用简化溶胶-凝胶浸渍提拉法合成的TiO?-ZnO纳米复合薄膜具有增强的紫外发射特性

    摘要： TiO?-ZnO复合薄膜被视为紫外发光器件的有前途候选材料。为探索高效紫外发射TiO?-ZnO复合薄膜的低成本便捷制备方法，本研究采用简化工艺——直接混合ZnO溶胶与TiO?溶胶，在玻璃基底上制备了具有不同锌钛原子比（Zn/(Ti+Zn)）的TiO?-ZnO纳米复合薄膜（TiO?、Z20、Z40、Z60、Z80、ZnO），并首次系统研究了其光学特性。光致发光(PL)光谱显示，该复合薄膜的紫外发射强度较单相TiO?或ZnO薄膜显著增强。其中Z60复合薄膜的紫外发射强度达到单相ZnO或TiO?的10倍。这种增强的PL强度可归因于荧光共振能量转移(FRET)效应。

    关键词： 二氧化钛-氧化锌纳米复合薄膜、光学性能、简化溶胶-凝胶法、荧光共振能量转移

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 过渡金属物种（Cr、Co、Ni和Cu）修饰的TiO2用于液相乙酸和气相丙烯的光催化消除

    摘要： 商业P25二氧化钛通过浸渍相应硝酸盐水溶液的方式掺杂了过渡金属元素（铬、钴、镍和铜）进行改性。制备过程还包括在氩气中进行500℃热处理以分解硝酸盐、去除杂质并增强金属-二氧化钛相互作用。采用氮气吸附、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、紫外-可见漫反射光谱（UV-vis DRS）和X射线光电子能谱（XPS）对催化剂进行了全面表征，并分别在365 nm光源照射下测试了其在乙酸水相分解和丙烯气相氧化反应中的性能。四种含金属催化剂的 光催化活性随金属种类而变化，在两种测试反应中呈现相似趋势。添加金属种类的影响主要基于负载物种的电化学性质，其中含铜的Cu/P25样品表现出最佳催化性能。在乙酸光解反应中，所有含金属样品均比纯P25活性更高；而在丙烯气相氧化中，纯P25活性更优。这归因于气相与液相介质中的决速步骤存在差异。

    关键词： 二氧化钛，P25，丙烯，光催化，乙酸，过渡金属

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 多孔SiO2-TiO2光催化剂表征及PEG1000浓度的影响

    摘要： 采用共溶胶-凝胶法制备了多孔SiO2-TiO2光催化剂用于甲基橙的光催化降解。以PEG1000为模板诱导材料形成多孔结构。通过吸附平衡后进行光催化降解实验，以明确吸附作用与光催化降解的贡献。所制材料由锐钛矿相TiO2和非晶态SiO2组成，研磨过程中形成的许多小颗粒也分散在表面。采用BJH和BET方法计算得出：平均孔径为16.89 nm，总孔容为0.3644 cm3·g?1，比表面积为86.27 m2·g?1。当前驱体中PEG1000浓度为0.04 mol/L时，该SiO2-TiO2复合材料可能具有最佳光催化活性和吸附能力。

    关键词： 光催化、复合材料、二氧化钛、二氧化硅

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 一种新型可见光响应的γ-Fe2O3/SiO2/C-TiO2磁性纳米复合材料用于水处理

    摘要： 本研究探讨了以二氧化硅和碳掺杂二氧化钛包覆磁赤铁矿纳米颗粒制备可磁性回收的光催化纳米复合材料。这种新型纳米复合材料兼具高效光催化降解水中有机污染物的优势，且水处理后细颗粒易于回收。通过共沉淀法和溶胶-凝胶法的逐步合成策略，成功制备出该光催化纳米复合材料。FTIR、XRD、TEM和EDS表征证实了纳米复合材料的预期结构存在，测得颗粒尺寸为15-22纳米且呈准球形。BET比表面积分析显示其平均比表面积为55.20平方米/克（高于市售TiO2 Degussa P25的50.00平方米/克），平均孔径为8.36纳米。在太阳光照射3小时后，对5 ppm亚甲基蓝溶液的降解效率达96.8%，较相同光催化剂在严格紫外光照射下的效果高出19.7%。实验证实这些纳米颗粒的光催化作用非常显著。由于该新型可见光活性纳米复合材料具有良好的稳定性、磁性和高光催化效率，将其整合至水处理系统具有巨大应用潜力。

    关键词： 亚甲蓝、二氧化钛、水处理、磁赤铁矿、光催化、磁性纳米复合材料

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • TiO?/UV体系中2-氯酚的光降解：处理液对萝卜和番茄幼苗生长的植物毒性评估

    摘要： 采用单色紫外灯研究了TiO?悬浮液中2-氯酚(2-CP)的光降解与解毒过程。考察了pH值对2-CP光降解的影响，在最佳浓度条件（2-CP 60 mg/L、TiO? 80 mg/L）下，210分钟内实现了初始2-CP 98%的去除率。pH 4时2-CP的表观一级速率常数kapp估算为0.0043 min?1，而pH 9时观测到kapp增长3倍。为评估水回用与环境?；ばЧ寡芯苛舜砗?-CP对番茄(Lycopersicon esculentum)和芜菁(Brassica rapa)种子发芽、根伸长及植株生长的植物毒性。去离子水(对照)与光处理2-CP溶液间的番茄和芜菁种子发芽率无统计学差异，表明整体毒性显著降低。在发芽第10天，经210分钟光催化降解后，芜菁和番茄种子的平均根伸长分别增至7.1±0.9 cm和5.6±0.66 cm。以光处理2-CP溶液灌溉的芜菁植株生长状况与自来水灌溉组相似。该光处理2-CP溶液经进一步处理后可用于农业园灌溉。

    关键词： 根伸长、种子萌发、二氧化钛、2-氯酚

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 磁性TiO?基纳米纤维与草酸铵空穴捕获剂协同增强Cr(VI)光催化还原

    摘要： 含共存有机污染物的废水重金属污染已成为威胁人类生存与发展的严峻问题。其中，工业废水中释放的六价铬兼具毒性与致癌性。二氧化钛光催化剂因其潜在的光降解与光还原能力备受关注。尽管二氧化钛展现出优异的光催化性能，但反应后难以回收再利用。针对光催化剂可能引发的二次污染，本研究采用水热合成法制备了可通过磁分离回收的Ag/Fe3O4/TiO2纳米纤维（NFs），该方案被证实为温和有效的解决方案。光催化测试中，通过添加草酸铵（AO）协同Ag/Fe3O4/TiO2纳米纤维实现六价铬去除。AO作为空穴捕获剂增强了电子-空穴分离能力，从而显著提升六价铬光还原效率。二元体系中Ag/Fe3O4/TiO2 NFs的反应速率常数达0.260 min?1，是单一体系（0.038 min?1）的6.95倍。优化后的Ag/Fe3O4/TiO2 NFs表现出高效性，在五次循环使用后仍保持90%的光还原效率及87%的回收率。综合其优异的磁分离特性与高循环利用率，该材料有望成为废水处理的高效光催化剂。

    关键词： 磁性特性、可重复使用、光还原、光催化剂、二氧化钛

    更新于2025-09-23 15:22:29