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oe1(光电查) - 科学论文

213 条数据
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  • 基于导电聚合物掺杂功能化多壁碳纳米管并修饰金属氧化物纳米棒的三元光催化剂

    摘要： 三元光催化剂PEDOT@ZnO@MWCNTs采用化学氧化聚合法制备。通过紫外-可见光谱、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射等光谱技术对催化剂制备过程进行了研究，并利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析了其表面形貌。该偶氮染料MO的光降解在不同pH条件下均遵循准一级动力学。在可见光源照射下，研究了PEDOT@ZnO@MWCNTs存在时染料的光降解情况。通过循环伏安法考察了光催化剂的氧化还原活性，并借助电子阻抗研究阐明了光催化机理。测得的速率常数、半衰期及降解效率等数值证实了该光催化剂在最佳pH值3.5条件下对MO光降解的优越性。化学需氧量(COD)分析结果也表明，在光催化剂作用下染料发生了矿化。

    关键词： 光催化剂，甲基橙，动力学，光降解，电子阻抗研究

    更新于2025-11-21 11:18:25

  • 有序介孔稀土正钒酸盐薄膜的通用合成及其作为光催化剂和照明用荧光材料的应用

    摘要： 本文报道了一类新型三元氧化物纳米材料通过嵌段共聚物模板溶胶-凝胶法的合成研究。采用水合稀土硝酸盐前驱体与三氯氧钒，通过浸渍提拉法制备了NdVO4、EuVO4、GdVO4、DyVO4、YVO4和TmVO4开放介孔薄膜。所有材料均结晶为四方晶系ZrSiO4型结构（空间群I41/amd）。550°C的短时处理即可启动结晶过程。X射线与电子衍射、拉曼光谱、X射线光电子能谱以及时飞秒二次离子质谱分析证实这些正钒酸盐具有单相特性和可调的晶粒尺寸均匀性。电子显微镜、原子力显微镜、Kr物理吸附以及原位/非原位同步辐射小角X射线散射的综合结果表明：该多孔结构贯穿薄膜全厚度，且在700°C空气加热后仍保持介观有序性。光漂白实验显示，具有(3.8±0.1) eV间接带隙跃迁特性的溶胶-凝胶衍生材料展现出优良的光催化性能——其活性显著优于同标称成分的块体薄膜。此外，当用Eu3+、Dy3+、Er3+或Tm3+等三价稀土离子掺杂GdVO4、YVO4及GdVO4-YVO4固溶体时，所得薄膜有望成为照明用磷光材料，这可能为开发具有前所未有的功能的(三维)复杂纳米复合材料铺平道路。

    关键词： 嵌段共聚物模板法、三元金属氧化物纳米结构、光催化剂、荧光粉、溶胶-凝胶化学

    更新于2025-11-21 10:59:37

  • 一种氰桥双锰羰基配合物，可光化学还原CO?为CO

    摘要： 一种氰桥联双锰羰基配合物可光化学还原CO?为CO? 郭信雅、李蒂莎、朱安泰、史蒂文·E·蒂格纳、格雷戈里·D·斯科尔斯及安德鲁·B·博卡斯利* 已知三羰基锰(I)配合物如[Mn(bpy)(CO)?L]（L=Br或CN）是CO?电催化还原为CO的催化剂。然而由于其在紫外和可见光下快速光降解，这些单核锰配合物若无光敏剂辅助则未被视作CO?还原光催化剂。本文报道了一种兼具电催化与光化学活性的氰桥联双锰配合物{[Mn(bpy)(CO)?]?(μ-CN)}ClO?，能将CO?还原为CO。相较于[Mn(bpy)(CO)?CN]电催化剂，该氰桥联双核配合物以H?O为质子源时对CO?还原具有更高电催化效率。此外，我们还报道了该双锰配合物在395 nm光照下实现光化学还原CO?为CO的反应。

    关键词： 电催化剂、氰桥联、光化学还原、二氧化碳还原、双锰、光催化剂、羰基配合物

    更新于2025-11-19 16:56:42

  • 预处理对硝酸盐与草酸同步光修复过程中铜与锐钛矿型二氧化钛表面相互作用的影响

    摘要： 通过湿法浸渍法制备了铜促进的锐钛矿型TiO2光催化剂（2.5 wt% Cu），其中一种TiO2预先在600°C下煅烧，另一种未进行任何热预处理。后者对硝酸盐的光还原无活性，而600°C预煅烧的TiO2制得的材料对该反应具有活性。通过BET比表面积、SEM、TEM、XRD、XPS、TPR、UV-Vis漫反射、DTA、N2O脉冲化学吸附和FTIR研究测定了材料的表面性质。BET、XRD和DTA显示TiO2的预煅烧稳定了载体，但未进行热预处理的TiO2中观察到颗粒团聚，结晶粒径增大即为证据。同样，XPS、FTIR和TPR证实预煅烧TiO2表面形成了Cu2O颗粒。另一方面，未进行预煅烧步骤导致铜物种嵌入生长的锐钛矿晶粒中，阻碍其在TiO2上的均匀分布，从而导致其硝酸盐光还原活性丧失。然而，使用预煅烧TiO2制备的材料显示出硝酸盐和草酸的总去除效率分别为31%和70%，N2和NH4+的选择性分别为44.9%和55.1%。这些结果揭示了活性-结构关系的重要性，表明两种表面在化学上并不相似。因此，正如吸附实验所支持的那样，所制备材料之间光催化行为的差异是结晶度、粒径、表面缺陷缺失和高能位点的函数。

    关键词： 硝酸盐、光催化剂、光修复、金属氧化物-载体相互作用、草酸

    更新于2025-11-19 16:56:35

  • 使用TiO2涂层多孔玻璃纤维布对气态异丙醇的吸附与光催化分解

    摘要： 已广泛研究了二氧化钛光催化剂与各种吸附剂的组合，用于消除低浓度挥发性有机化合物（VOCs）。本文通过酸浸蚀和随后的电绝缘玻璃（E-玻璃）布二氧化钛浸涂法制备了二氧化钛与多孔玻璃布复合材料，并研究了其吸附和光催化能力。酸浸蚀使E-玻璃布的比表面积从1增加到430平方米/克，同时保持了支撑二氧化钛所需的足够机械强度。此外，二氧化钛涂层后比表面积仍保持较大（290平方米/克）。在气态异丙醇的光催化分解中，涂覆二氧化钛的多孔玻璃布比涂覆二氧化钛的非多孔玻璃布表现出更高的吸附和光催化分解能力。多孔复合材料限制了异丙醇分解中间产物丙酮的脱附，直至异丙醇完全分解为二氧化碳。二氧化碳生成速率受温度条件（15或35°C）和水分含量（2或18毫克/升）影响；后者也影响了光催化分解过程中异丙醇的吸附。这两种条件可能改变异丙醇在多孔复合材料中的扩散和吸附行为。正如其高吸附和光催化能力所证明的，该复合材料（二氧化钛和多孔玻璃布）能有效消除VOCs，同时减少有害中间产物的排放。

    关键词： 空气净化、复合材料、吸附、微孔材料、多孔玻璃、光催化剂、二氧化钛

    更新于2025-11-19 16:51:07

  • 可见-红外光驱动下镍修饰镍锗氢氧化物上路易斯酸活化的二氧化碳还原

    摘要： 提高光捕获能力和反应动力学对于实现高效的太阳能驱动二氧化碳还原至关重要。本研究在强还原性NaBH4溶液中合成了一种含Lewis酸位点的低结晶镍锗氢氧化物材料（经Ni修饰），该材料在可见光照射下展现出9.3微摩尔CO每克催化剂每小时和3.5微摩尔CH4每克催化剂每小时的生成速率，甚至在红外光照射下仍能实现3.8微摩尔CO每克催化剂每小时的演化速率。其宽光谱捕获能力源于镍纳米颗粒的局域表面等离子体共振吸光效应。此外，Lewis酸位点可活化C=O键以降低二氧化碳还原的动力学能垒。这种通过合理结合拓展光谱响应与激活二氧化碳优势的设计理念，为高效太阳能利用提供了新策略。

    关键词： 可见-红外光，等离子体效应，路易斯酸，二氧化碳还原，光催化剂

    更新于2025-11-19 16:51:07

  • 通过氢氧化镓的脱氢氰化制备可见光响应型光催化剂用于水分解制氢

    摘要： 我们在氨气氛围下对GaOOH进行脱氢氮化处理以制备氮掺杂Ga2O3，并考察了其在可见光照射下催化甲醇水溶液析氢的光催化活性。GaOOH通过水热法合成后，在773-1273K温度范围内进行氨气脱氢氮化处理。首先在873K下将GaOOH脱氢转化为Ga2O3，随后进行氮化。随着脱氢氮化温度升高，产物逐渐趋近完全氮化物（GaN）。在所有脱氢氮化样品中，仅1173K烧结的样品在可见光照射下表现出光催化活性，且其反应前后晶体结构未发生变化，而其他样品均未显示活性并氧化为GaOOH。从热力学角度分析，若氮溶解于氧化物或形成氧氮化物，其化学势必须低于GaN中氮的化学势。因此，水中应存在如GaNyO3-x这类稳定的、具有光催化活性的镓氧氮化物相。

    关键词： GaOOH，光催化剂，水分解，脱氢硝化，GaN

    更新于2025-11-19 16:51:07

  • 通过反应溅射法在聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺聚合物薄膜上沉积TiO?光催化剂以制备柔性光催化片材

    摘要： 多晶锐钛矿型TiO?薄膜通过射频反应磁控溅射沉积在聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或聚酰亚胺（PI）基材上，其TiO?薄膜与基材之间设有不同缓冲层（如SiO?或Zn?SnO?（ZTO））。这种在可见光区域具有高透光率的TiO?/（SiO?或ZTO）/（PET或PI）复合薄膜，在以352 nm为中心波长的黑光紫外照射下表现出优异的乙醛（CH?CHO）光分解能力。当采用SiO?作为缓冲层时，紫外照射后可在靠近缓冲层的聚合物基材全区域观察到明显的"纳米孔层"结构；而使用ZTO作为缓冲层时，该降解现象得到显著抑制。此类光催化薄膜经紫外照射后还表现出光致亲水性，其纯水接触角可降至约5°。通过在TiO?薄膜最外层以3.0 Pa较高总气压进行反应溅射额外沉积SiO?后，该光致亲水性能在黑暗环境中可保持98天以上。这种在PET或PI基材上构建的三层结构SiO?/TiO?/ZTO，有望成为兼具持久光致亲水特性的柔性光催化薄膜。

    关键词： PET、TiO2、光催化剂、PI、反应溅射、柔性衬底

    更新于2025-11-19 16:51:07

  • 一种用于可见光照射下抗生素降解的高性能光催化剂：ZnTCPP敏化多孔石墨相氮化碳

    摘要： 本文通过简易热缩聚法成功构建了ZnTCPP敏化g-C3N4的高效光催化剂。FT-IR和XRD数据表明，ZnTCPP分子通过酰胺基团作为桥接单元成功负载于g-C3N4表面。最佳配比10%ZnTCPP/g-C3N4复合材料在可见光下对亚甲基蓝(MB)和四环素(TC)均表现出显著增强的光催化活性，具有长期重复使用性，降解率分别达96%和80.3%。光致发光(PL)、电化学阻抗谱(EIS)、光电流响应及紫外-可见漫反射光谱(DRS)证实，其优异的可见光催化性能主要源于高效电子-空穴对分离和太阳光利用率提升?；钚晕镏植痘袷笛橛攵员蕉姿?TA)荧光测试表明·OH是TC降解的主导活性氧化物种?；赨PLC-MS分析提出了MB和TC的可能光催化降解路径。ZnTCPP/g-C3N4的卓越降解效率表明其作为光催化剂在实际应用中消除难降解有机污染物具有巨大潜力。

    关键词： 锌介四(4-羧基苯基)卟啉、四环素、光催化剂、半导体、g-C3N4

    更新于2025-11-19 16:46:39

  • 利用活性炭模板有效合成纳米级锐钛矿型TiO?单晶以增强结晶紫的光降解效果

    摘要： 通过简单的溶胶-凝胶法，采用三种活性炭（AC）模板成功合成了纳米级锐钛矿TiO?单晶。以木质活性炭为模板制得最优光催化剂（T-WOAC）。X射线衍射、透射电镜及BET分析表明，T-WOAC具有8.7 nm的小晶粒尺寸和清晰的中孔结构。通过结晶紫（CV）光降解实验评估样品光催化性能，结果显示AC模板制备的光催化剂比原始TiO?具有更优异的光催化活性。这种增强可能源于AC制备的催化剂具有小晶粒尺寸、大比表面积和孔容特性。T-WOAC表现出高光催化活性，在120分钟光照后CV降解率达99.01%，速率常数k=0.03914 min?1，是原始TiO?（k=0.00994 min?1）的3.9倍。该结果主要归因于采用具有适中比表面积和孔容的WOAC制备T-WOAC。碱性条件有利于光催化剂对CV的光降解。本研究提出了CV的可能降解机制，并表明所制光催化剂可有效去除水溶液中的CV。

    关键词： 光催化剂，锐钛矿型二氧化钛单晶，溶胶-凝胶法，结晶紫，活性炭

    更新于2025-11-14 17:04:02