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一种简便的绿色方法合成具有可见光光催化性能的硒纳米线
摘要： 本工作通过简单的50°C一步溶剂热法合成了高纯度三角硒(t-Se)纳米线。以甲醛次硫酸氢钠(SFS)作为还原剂。据我们所知，这是首次将SFS用作硒纳米结构合成的还原剂。该方法在较低温度、较短反应时间且无需复杂设备的条件下获得了硒纳米线。研究了反应时长、温度及表面活性剂用量等实验参数。所制备的硒纳米线直径约100-200纳米，长度可达10微米。提出了"固-液-固"生长机制。在H2O2存在下，硒纳米线表现出良好的催化性能，3.0小时内亚甲基蓝(MB)降解率超过99%。研究结果表明该硒纳米线在光降解领域具有应用前景。
关键词： 合成、光催化性能、硒、纳米线
更新于2025-09-04 15:30:14
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通过氮化钛电化学阳极氧化制备含钛氧氮化物物种的N掺杂TiO2纳米管增强可见光敏化
摘要： 氮的浓度与化学状态是控制氮掺杂二氧化钛中带隙窄化及可见光捕获能力增强的关键因素。本研究通过电化学阳极氧化氮化钛溅射薄膜制备了光催化TiO2-N纳米多孔结构。通过氧化含N-金属键（占钛基体7.3%-18.5%）的溅射态氮化钛薄膜直接实现掺杂。小角X射线散射研究表明，不同氮浓度下阳极氧化基底会发生显著形貌变化：当氮含量最低为6.2 at%时形成准纳米管状结构，而氮浓度增至23.8 at%则导致纳米管孔径呈现不均匀的多分散分布。通过X射线光电子能谱深度剖析分析了TiO2基体中氮的化学状态及其与光催化性能的关联。N 1s高分辨XPS谱显示存在Ti-N键、β-Ti替代键及钛氧氮化物物种。TiO2-N中4.1 at%的最低氮含量对应13.5%的最低钛氧氮化物比例。N-金属键的相对变化与可见光敏化效应相关，其中Ti-N/钛氧氮化物比例达3.3时（对应2.7 eV的最小带隙），有机染料降解效率提升三倍。进一步增加氮掺杂会使该比例从3.3骤降至0.4，导致光催化活性丧失。研究证实了氮化学状态对TiO2纳米管高效掺杂的影响规律，其与氮负载量直接相关，并基于氮化钛的简易快速合成提出了优化这些因素的策略。
关键词： 可见光敏化、光催化性能、氮化钛、氮掺杂二氧化钛、电化学阳极氧化
更新于2025-09-04 15:30:14
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Bi<sub>5</sub>O<sub>7</sub>NO<sub>3</sub>与Ag/Bi<sub>5</sub>O<sub>7</sub>NO<sub>3</sub>复合材料：一步溶液燃烧合成、表征及光催化性能
摘要： 本研究以硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)为氧化剂、酒石酸(C4H6O6)为燃料、硝酸银(AgNO3)为银源，通过一步溶液燃烧合成法(SCS)制备了新型高效光催化剂Bi5O7NO3及Ag/Bi5O7NO3复合材料。通过调节SCS过程中AgNO3含量控制复合材料中银的掺杂量。XRD、FT-IR和XPS表征证实了正交晶系Bi5O7NO3晶体结构。EDS和TEM分析表明含银复合材料中银均匀分布于Bi5O7NO3基体。银修饰提升了Bi5O7NO3对甲基橙(MO)降解的光催化效率，这可能归因于其较低的电子-空穴复合速率。5 mol% Ag/Bi5O7NO3复合材料展现出最佳光催化性能(60分钟降解率达95%)，比纯Bi5O7NO3高1.5倍。此外，研究提出了MO光催化降解反应机理，其中活性物种O2?在污染物降解过程中起重要作用。
关键词： Bi5O7NO3、甲基橙降解、Ag/Bi5O7NO3复合材料、溶液燃烧合成、光催化性能
更新于2025-09-04 15:30:14