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oe1(光电查) - 科学论文

99 条数据
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  • 利用可见光激发的掺银二氧化钛纳米光催化剂优化重组乙肝疫苗生产厂废水中rDNA的降解

    摘要： 由于重组DNA的广泛分布对环境构成威胁，本研究旨在探究可见光下重组DNA的光催化降解效率。采用响应面法对乙肝表面抗原生产厂废水中银掺杂二氧化钛光催化降解重组DNA进行了综合评估。通过研究掺杂量、煅烧温度和加热速率等光催化合成参数，建立模型以优化重组DNA降解效率。利用X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱、场发射扫描电镜及能谱分析验证了银掺杂TiO2纳米颗粒的合成效果。响应面法建立的二次多项式方程（相关系数R2=0.969）确保预测数据与实验结果良好吻合。模型敏感性分析表明银含量平方和煅烧温度对响应值影响最大，而加热速率是最次要参数。最优条件为银含量2.1%、煅烧温度485℃、加热速率8℃/分钟时，实验获得80.7%的重组DNA降解率。

    关键词： 光催化降解、基因工程微生物、银掺杂二氧化钛、毕赤酵母、重组DNA、实时聚合酶链式反应

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 含钨二氧化钛薄膜涂层釉面瓷砖的润湿性、光活性与抗菌性能

    摘要： 自清洁涂层是一种通过结合润湿性、光催化降解和抗菌活性来去除污染物与微生物的先进材料。本研究提出了一种基于溶胶-凝胶法在商用釉面瓷砖上合成TiO?的自清洁薄膜理性设计方案，适用于建筑室内环境。该合成策略通过在W(VI)前驱体存在下对钛酸异丙酯进行水解缩合，调控所得W-TiO?薄膜的缺陷态与结晶度。通过对不同钨含量及退火温度下的微观结构与表面成分分析，我们发现该薄膜由烧结的TiO?颗粒与吸附的多钨酸盐(WO?)组成，后者能抑制锐钛矿/金红石相转变。TiO?表面的多钨酸盐还会诱导产生表面缺陷，从而增强水接触角并提升可见光下大肠杆菌的灭活效果。但W(VI)对结晶紫在可见光或紫外光下的降解影响均可忽略。这些结果表明至少存在两类不同缺陷：(i)溶胶-凝胶路线产生的本征缺陷；(ii)钨物种诱导的表面缺陷。理解组分、结构与自清洁性能之间的关联，为工业化全流程制造低成本自清洁瓷砖提供了设计依据。

    关键词： 光催化降解、溶胶-凝胶法、W-TiO2、TiO2、抗菌活性、自清洁涂层

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 微结构与缺陷可控的掺铜氧化锌-银纳米粒子的设计合成：探索高效日光驱动光催化剂

    摘要： 本研究通过一步溶胶-凝胶法合成了掺铜氧化锌纳米颗粒与银的复合材料，旨在实现高效光催化活性及在阳光（特别是近紫外和可见光区域，300-760 nm）照射下的潜在应用。扫描电子显微镜（SEM）显示铜的引入抑制了颗粒团聚。X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）表明Zn(Cu)O-Ag纳米颗粒（CZA NPs）由金属银（Ag0）和Zn(Cu)O纳米晶组成；当铜浓度高于2%时，出现少量CuO纳米晶。透射电子显微镜（TEM）结果证实了Zn(Cu)O-Ag和/或CuO-ZnO-Ag异质结的明确形成。紫外-可见光谱显示引入铜后样品的可见光吸收显著增强。在低铜掺杂水平（0.2%）和中铜浓度（3~5%）下，与其他样品相比，样品的蓝光和绿光光致发光（PL）发射强度变得非常弱，表明光生电子-空穴对的高度分离。合理地，在这些情况下（CZA NPs中低铜掺杂水平0.2%和中铜浓度3~5%）实现了更高的光催化降解（在模拟阳光照射下40分钟内完全降解亚甲基蓝（MB）和甲基橙（MO））。此外，我们检查了其他因素对光催化降解的影响以供可能的应用。我们的结果表明，设计良好的复合材料类型，如元素掺杂的Zn(M)O-Ag纳米异质结或具有适合分离和利用光生载流子的合适带结构的复杂金属氧化物-ZnO-Ag纳米复合材料，将显著提高纳米ZnO在阳光照射下的光催化性能。

    关键词： ZnO-Ag纳米复合材料、异质结、阳光照射、Cu掺杂ZnO、光催化降解

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 制备具有增强光催化性能的覆盆子状还原氧化石墨烯标记的Fe/CeO?三元异质结

    摘要： 本文报道了一种通过简单水热法合成的覆盆子状还原氧化石墨烯标记的Fe-CeO?三元光催化剂。为评估其结构、形貌、元素组成及光学性能，采用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）与透射电子显微镜（TEM）、能量色散X射线分析（EDX）、光致发光（PL）和紫外-可见光谱分别对所得光催化剂进行表征。通过紫外光照射下水中刚果红染料（CR）的降解研究了该三元催化剂的光催化效率。三元Fe-CeO?/RGO纳米复合材料展现出卓越的光催化降解性能。还原氧化石墨烯片层与铈（Ce??/Ce3?）及铁（Fe3?/Fe2?）氧化还原体系之间的协同配位效应，是Fe-CeO?/RGO纳米复合材料具有优异光催化性能的关键原因?；乖趸┢阌胙趸乖逑底魑馍缱拥牟痘裎坏?，从而显著抑制了载流子复合。此外，良好的可重复使用性和稳定性表明该三元材料具有优异的有机污染物去除能力。本工作可为能源与环境修复材料的制备与设计提供新策略。

    关键词： 覆盆子状Fe-CeO2/RGO纳米复合材料、刚果红、光催化降解

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 三氧化钨量子点增强了流动染料溶液下氧化石墨烯/二氧化钛薄膜的光催化性能

    摘要： 在污水处理中应用粉末状纳米催化剂时，从反应溶液中回收粉末催化剂是最困难的。本文在合成出具有高可见光催化性能的氧化石墨烯/三氧化钨量子点/二氧化钛（GOWT）复合材料后，采用Al(H2PO4)3作为粘合剂、廉价纱布作为基底，将GOWT复合粉末制成GOWT薄膜，并通过评估罗丹明B（RhB）流动液研究了RhB浓度对GOWT薄膜去除能力的影响。实验结果表明，在阳光下，与氧化石墨烯/二氧化钛（GOT）薄膜相比，GOWT薄膜具有更高的光催化效率；在紫外光下，RhB的降解率是GOT薄膜的2.6倍。此外，在高浓度条件下，GOWT薄膜比GOT薄膜具有更高的去除能力，但在低浓度流动液中能完全降解RhB，这归因于WO3量子点的独特结构和优异性能。另外，GOWT薄膜在污水处理中具有潜在应用价值，且不会造成二次污染。

    关键词： 薄膜，氧化石墨烯/二氧化钛，三氧化钨量子点，光催化降解

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 由不同丰富含碳材料制备碳量子点与石墨烯纳米片

    摘要： 碳量子点（CQDs）和石墨烯纳米片（GNs）是最具吸引力的荧光碳纳米材料之一，其独特的光学及物理化学特性在化学传感、生物医学、半导体器件、光催化和电催化等领域具有广泛应用。本初步研究的主要目的是通过水热技术，从煤炭、石油焦、石墨和煤基腐殖酸等廉价且丰富的碳源中合成具有附加值的纳米结构碳产品（即CQDs和GNs）的可行性研究。通过工业分析和元素分析评估了原料前驱体的物理化学性质。采用高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）、拉曼光谱、X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线粉末衍射仪（XRD）、紫外-可见（UV-vis）和荧光（FL）分光光度计测定碳纳米结构的物理化学参数，以更好地理解碳量子点和石墨烯纳米片的形成过程。HR-TEM分析表明，不同碳源合成的CQDs尺寸范围为3-6.5 nm。所合成碳纳米材料的近似量子产率（QY）约为2-22%。合成的碳基纳米材料（即CQDs和GNs）已有效用于有害2-硝基苯酚（2-NP）的光降解，其效率分别为CQDs 80.79%和GNs 82.53%。本研究提供了一种简单且环保的技术，可从大量低阶煤和其他碳质材料大规模制备典型的CQDs和GNs，用于光催化应用。

    关键词： 碳点，光催化降解，碳质材料，石墨烯纳米片，水热处理，荧光材料

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 用于光催化应用的MgTiO?纳米颗粒合成

    摘要： 通过超声化学法，以TiO2（P25）和硝酸镁[Mg(NO3)2·6H2O]为前驱体，成功合成了钛酸镁（MgTiO3），产物中未检测到MgTi2O5和Mg2TiO4等杂相。采用紫外-可见漫反射光谱（DRS）和光致发光光谱（PL）等光学手段对合成纳米颗粒进行了表征。扫描电镜（SEM）分析证实MgTiO3纳米颗粒呈不规则形貌且存在严重团聚现象。X射线衍射（XRD）结果表明，经700°C煅烧2小时获得的纳米颗粒具有纯净的晶体结构和晶相。计算得出MgTiO3纳米颗粒的带隙能为3.05 eV。利用所制备的MgTiO3纳米颗粒，通过可见光下降解刚果红染料评估了其光催化活性，并研究了不同猝灭剂对光催化反应的影响。

    关键词： 钛酸镁、清除剂、刚果红、纳米粒子、光催化降解、声化学

    更新于2025-09-22 14:14:23

  • 利用溶剂处理尿素合成的无金属聚合物g-C3N4实现光催化降解染料与六价铬

    摘要： 可见光驱动聚合物g-C3N4的发展是为了应对光催化降解染料和还原六价铬离子的新兴需求。我们报道了用甲醇、乙醇和乙二醇等不同溶剂处理的尿素合成g-C3N4的方法。对样品进行了表征，并采用Williamson-Hall方法研究了样品的晶格应变。通过观察甲基橙和K2Cr2O7溶液在光照下的降解情况评估了样品的活性。光催化反应动力学表明，甲基橙的降解和六价铬的还原分别符合准一级和零级反应。由于小晶格应变抑制了电荷分离、减少了晶体缺陷并具有片状结构，用乙醇处理的尿素获得的g-C3N4在评估的样品中表现出最高的活性。

    关键词： 溶剂处理的尿素，六价铬还原，g-C3N4，光催化降解

    更新于2025-09-22 18:50:45

  • 新型ZnFe2O4/CeO2异质结的声化学合成及其显著增强的可见光光催化活性

    摘要： 采用声化学法成功制备了不同摩尔比的环保型ZnFe2O4/CeO2纳米复合可见光光催化剂。通过X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和Brunauer-Emmett-Teller比表面积分析(BET)等多种表征技术对纳米复合材料进行了分析。合成的ZnFe2O4/CeO2纳米复合材料用于可见光照射下降解孔雀石绿(MG)模拟有机污染物。增强的光催化活性归因于光吸收强度提升、带隙中电子转移能力增强、活性物种清除作用及光生载流子寿命延长。结果表明0.5:0.5摩尔比的ZnFe2O4/CeO2纳米复合材料展现出最优的废水处理光催化性能。该合成催化剂增强光活性的特性为光催化领域开辟了新应用前景。

    关键词： 光催化降解，可见光，ZnFe2O4/CeO2纳米复合材料

    更新于2025-09-23 02:31:32

  • 二茂铁连接促进共轭微孔聚合物中的电荷分离

    摘要： 共轭微孔聚合物（CMPs）可充分利用有机合成工具箱，具有功能丰富、结构多样和高比表面积的特点。我们将二茂铁（Fc）引入CMPs主链，并系统调控其光学能隙。与未含Fc单元但分子轨道能级相似的CMPs相比，含Fc的CMPs能在可见光下充分产生活性氧物种（ROS）。这些ROS能有效分解所吸附的污染物，包括有机染料和化学战剂。具体而言，在亚甲基蓝降解方面，含Fc的CMPs显著优于商用TiO2（P25），并能将2-氯乙基乙基硫醚（芥子气模拟物）完全转化为无毒产物。

    关键词： 共轭微孔聚合物、电荷分离、光催化降解、二茂铁、活性氧物种

    更新于2025-09-23 02:46:28