- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
可见光触发下苝二酰亚胺生成持久性自由基阴离子：取代基效应及其在银离子光催化还原中的潜在应用
摘要： 在氮甲基吡咯烷酮（NMP）溶剂中，三种苝二酰亚胺衍生物通过可见光诱导的电子转移（PET）在常温条件下被还原为长寿命自由基阴离子。通过紫外-可见光谱和电子顺磁共振（EPR）测试确认了自由基的形成。研究通过在分子核位置引入嘧啶环、在酰亚胺位点引入氟烷基取代基，系统考察了分子结构、电化学性质、光转化动力学与自由基阴离子空气稳定性之间的关系。结果表明，缺电子的嘧啶环和吸电子的氟烷基取代基能有效提升常温条件下的光转化速率与自由基稳定性。该研究还探讨了溶剂种类和光照强度对苝二酰亚胺光诱导还原过程的影响。以含嘧啶和氟烷基取代基的苝二酰亚胺作为催化剂，在可见光照射下成功实现了银离子的光催化还原。
关键词： 光催化还原，苝二酰亚胺衍生物，银离子，持久性自由基阴离子，可见光照射
更新于2025-11-14 17:03:37
-
BiOBr<sub>0.75</sub>I<sub>0.25</sub>层状结构中通过体相电荷转移增强的六价铬(IV)插层离子交换光还原作用
摘要： 由于其体相中光生电荷的分离与利用效率较低，光催化技术数十年来应用受限。本文基于BiOBr0.75I0.25层间离子交换，我们展示了一种通过直接体相电荷转移实现光催化还原Cr(VI)的特异性界面过程。结果表明，即使在中性条件（pH=7.0）下，Cr(VI)也能有效转化为无毒的Cr(III)。紫外-可见光谱（UV-Vis）、X射线粉末衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）分析显示，CrO4 2?阴离子通过与层间OH?的离子交换易于嵌入BiOBr0.75I0.25的阴离子晶格层，形成=Bi-O-CrO3 ?复合物。电子顺磁共振（EPR）和光电子化学测量进一步揭示，在pH 7.0条件下，=Bi-O-CrO3 ?的光激发对Cr(VI)光催化解毒至关重要。BiOBr0.75I0.25中=Bi-O-CrO3 ?的激发通过以下途径强化了体相电荷转移：(i) 电子从O-II向CrVI转移，分别通过配体到金属的电荷转移激发产生CrV和O-I；(ii) 电子从BiOBr0.75I0.25注入[=Bi-O?I-CrVO3 ?]*（或空穴导出至价带）导致Cr(V)还原为Cr(III)。随后，新形成的Cr(III)因Cr3+与Bi2O2 2+片层间的空间电荷排斥作用从BiOBr0.75I0.25层间脱嵌进入溶液，从而在2.0至7.0的宽pH范围内保持稳定的Cr(VI)还原性能。
关键词： 体相电荷转移、插层离子交换、脱插层、光催化还原
更新于2025-09-23 15:23:52
-
聚苯胺表面杂化氧化锌纳米片对水溶液中六价铬离子的高效稳定光催化还原
摘要： 通过一种简单的两步法制备了ZnO/PNAI纳米复合材料：首先采用无表面活性剂/模板的低温（80°C）溶液法合成了由纳米片组装的分级花状ZnO，随后在ZnO纳米片上进行了苯胺的原位聚合。利用XRD、拉曼光谱、TG-DSC、UV-vis-DRS、PL、XPS、SEM、TEM和N2吸附-脱附分析对合成的纳米复合材料进行了表征。与原始ZnO及其他已报道的半导体/PANI材料相比，这种协同作用的ZnO/PNAI纳米复合材料在将有毒Cr(VI)还原为无害Cr(III)方面表现出高效且稳定的光催化活性。研究了溶液pH值、初始Cr(VI)浓度及有机牺牲剂的添加等因素对Cr(VI)去除效率的影响。发现Cr(VI)去除效果强烈依赖于pH值，ZnO/PANI复合催化剂的最佳pH范围为4-7。Langmuir-Hinshelwood动力学研究表明，与吸附平衡相比，表面光反应是速率决定步骤。EDTA和柠檬酸等有机添加剂可提升光催化效率，而EDTA/HCl溶液能有效恢复ZnO/PANI催化剂的光还原能力。此外，还测试了光催化剂的重复使用性以评估其实用性。
关键词： 氧化锌/聚苯胺纳米复合材料，光催化还原，六价铬，协同效应
更新于2025-09-23 08:59:58
-
构建TiO2与SnS2二维复合体系以增强CO2光催化还原为CH4的反应
摘要： 二氧化碳的光催化还原确实能有效缓解环境问题和能源短缺的担忧。作为提升光催化性能的有效技术之一，半导体与助催化剂之间的高效复合能够抑制电子和空穴的复合。在此，我们构建了一种二维-二维异质结光催化剂（SnS?/TiO?）以显著增强光催化效果。该催化剂通过水热法将超薄SnS?纳米片沉积在TiO?纳米片上制备而成。所制备的复合材料通过相应表征进行了系统分析和确认。进一步实际应用表明，当SnS?负载量为5wt%时，二维-二维SnS?/TiO?催化剂展现出最佳催化活性，甲烷产率达23μmol/g，分别是P25、TiO?纳米片和SnS?纳米片的20倍、10倍和9倍。根据PL、PEC和TEM表征结果，随着两组分间接触界面的增加，电子和空穴的复合被大幅抑制。
关键词： Z型机制、共暴露、光催化还原、二维-二维异质结
更新于2025-09-09 09:28:46
-
碳纳米管-二氧化钛纳米复合材料增强光催化活性用于二氧化碳还原与水分解的机理研究
摘要： 利用二氧化钛（TiO?）及其改性材料进行光催化还原二氧化碳和制氢，是未来可预见时期内解决全球能源需求的有效途径。本研究通过简便的声热联合法结合水热处理，合成了一系列高效稳定的多壁碳纳米管（CNT）修饰TiO?纳米颗粒。与未改性的TiO?相比，所制备的CNT-TiO?光催化剂在UVA及可见光下对CO?还原表现出更优的光催化活性；且在常温和常压条件下通过可见光实现了水（H?O）分解。其中2.0CNT-TiO?在UVA照射下对CO?还原生成甲醇、氢气和甲酸的产率分别达到2360.0、3246.1和68.5 μmol g?1 h?1，其可见光下制甲醇性能进一步测试显示产率为1520.0 μmol g?1 h?1。在pH 2条件下，2.0CNT-TiO?通过可见光驱动水分解产氢的最高速率为69.41 μmol g?1 h?1。通过计算研究揭示了CNT-TiO?复合材料的初级光催化反应及其精细结构特征：CNT与TiO?纳米颗粒的结合优先发生在(101)晶面而非(001)晶面，这种相互作用在TiO?禁带中形成共有轨道，使得CNT-TiO?复合物可通过可见光激发实现TiO?与CNT间的电荷转移；而紫外光激发则可在任意方向（CNT→TiO?或TiO?→CNT）产生电荷转移，后者在牺牲电子供体TEOA存在时发挥作用。
关键词： 光催化还原、二氧化碳还原、UVA光、水分解、可见光、CNT-TiO2纳米复合材料、氢气生产
更新于2025-09-09 09:28:46