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oe1(光电查) - 科学论文

724 条数据
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  • 构建具有增强电子转移能力的新型Z型Ag/ZnFe2O4/Ag/BiTa1-xVxO4体系用于可见光光催化降解磺胺

    摘要： 构建了一种具有增强电子转移能力的新型Z型体系Ag/ZnFe2O4/Ag/BiTa1-xVxO4，用于太阳光下降解磺胺嘧啶（SAM）。研究了该材料的光催化活性，评估了质量比（ZnFe2O4:BiTaO4）、掺杂V剂量、Ag重量百分比含量及光照时间对催化性能的影响，并提出了合理的太阳光催化降解机理。结果表明：Ag/ZnFe2O4/Ag/BiTa1-xVxO4具有优异的光催化性能，负载的Ag作为电子媒介体提升了电子转移速率；特别是掺杂V与ZnFe2O4中的Fe离子形成强大电子驱动力，增强了电子转移能力。当Ag含量为2.0 wt.%且V掺杂量为0.5%（ZnFe2O4:BiTaO4=1.0:0.5）时，该材料展现出最佳光催化性能，且在光催化降解过程中表现出高稳定性和重复使用性。Z型光降解SAM过程中产生了多种活性物种（?OH、?O2?和h+），其增强的光催化活性归因于ZnFe2O4与BiTa1-xVxO4通过Ag介导并受掺杂V和Fe离子驱动的协同光催化效应。因此，这种Z型Ag/ZnFe2O4/Ag/BiTa1-xVxO4光催化技术有望实现太阳光下抗生素的太阳能光催化处理。

    关键词： 可见光、电子转移能力、Ag/ZnFe2O4/Ag/BiTa1-xVxO4、光催化、磺胺

    更新于2025-11-21 10:59:37

  • MoS?/TiO?纳米光催化剂的合成及其增强的可见光驱动光催化性能

    摘要： 二硫化钼（MoS2）作为一种典型的层状过渡金属硫化物，已广泛应用于光催化领域。本研究采用简便的光辅助沉积法制备了TiO2负载层状MoS2纳米片的异质结构。通过X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线光电子能谱对样品进行了详细表征。结果表明MoS2纳米片均匀覆盖在TiO2外表面。通过亚甲基蓝（MB）和2-氯酚（2-CP）水溶液的可见光降解实验评估了样品的光催化活性，发现MoS2/TiO2异质结构在可见光下的光催化降解性能优于纯TiO2。在90分钟可见光照射下（太阳光照射时间30分钟），MoS2/TiO2样品对MB和2-CP的降解效率分别高达93.6%和70.6%。基于自由基捕获实验、光致发光光谱和电子自旋共振分析的综合研究结果，提出了光催化活性增强的机理：空穴氧化、羟基自由基和超氧阴离子自由基在染料分子光降解过程中同时作为活性物种发挥作用，其中空穴氧化起主要作用。

    关键词： 光催化，二硫化钼，可见光

    更新于2025-11-20 15:33:11

  • 原子层沉积法制备的TiO2@聚合物与TiO2@碳气凝胶复合材料的催化光催化性能

    摘要： 采用间苯二酚-甲醛聚合物气凝胶（RFA）及其碳气凝胶（RFCA）衍生物制备了整体式结构的TiO?/气凝胶复合材料。通过溶胶-凝胶反应合成间苯二酚-甲醛水凝胶，再经超临界干燥转化为聚合物气凝胶。将RFA在干燥氮气中900°C热解制得碳气凝胶。分别以TiCl?和H?O为前驱体，在80°C和250°C下通过原子层沉积（ALD）技术在RFA和RFCA表面生长非晶态与晶态TiO?层。采用N?吸附、TG/DTA-MS、拉曼、SEM-EDX和TEM技术对基底及复合材料进行研究，并比较了它们在紫外光催化降解甲基橙染料反应中的光催化活性。

    关键词： ALD（原子层沉积）、光催化、碳气凝胶、二氧化钛、间苯二酚-甲醛聚合物气凝胶

    更新于2025-11-20 15:33:11

  • 过渡金属二硫化物MoS2的溶剂剥离法制备，为提升BiOIO3/g-C3N4光催化剂的光催化性能提供更多活性位点

    摘要： 首次通过溶剂剥离法合成了BiOIO3/g-C3N4/MoS2三元复合光催化剂。典型制备流程为：先采用水热合成技术获得BiOIO3/g-C3N4，再通过超声溶剂剥离法将商用块状MoS2在醇溶液中剥离，制得BiOIO3/g-C3N4/MoS2光催化剂。采用PL、XRD等表征手段分析了样品，通过可见光照射下气相汞去除实验考察其光催化活性。制备的BCM-0.3展现出优异光催化性能，最高效率达70.58%?；诔⌒вΦ牡缱油ǖ劳ü艽こ绦纬赡诮ǖ绯。嵘斯獯呋从π?。该三元光催化剂的卓越活性源于：BiOIO3/g-C3N4与MoS2形成的异质结构拓宽了光谱响应并提高载流子分离效率，以及MoS2组分提供了更多催化氧化活性位点。此外，这些具有优异光催化性能的样品也为析氢、CO2转化及有机污染物降解研究提供了新思路。

    关键词： 光催化、溶剂剥离、异质结构、氧化、场效应

    更新于2025-11-20 15:33:11

  • 以β-In2S3量子点为可见光光催化剂实现偶氮染料中萘磺酸基团缺陷辅助对称断裂

    摘要： 用于合成偶氮染料颜料、橡胶加工化学品和药品的萘磺酸是一种会污染水体的致癌物质。本研究报道了可见光驱动下甲基橙染料中萘磺酸基团的对称裂解及其转化为中间化合物的过程。这些中间产物进一步降解为二氧化碳、硝酸盐、硫酸盐、水和氯等无机离子。采用β-In2S3量子点作为光催化剂，在可见光照射下实现了染料的完全降解。在均匀沉淀过程中，β-In2S3量子点（约9纳米）自组装形成具有高比表面积的微花结构（约50纳米）。这些量子点展现出尺寸依赖性的F2g、Eg和Ag1拉曼活性模态，其峰值分别位于~150 cm?1（In-In伸缩模态）、219 cm?1（In-S弯曲模态）和300 cm?1，对应立方相β-In2S3的振动模式。立方相β-In2S3量子点在可见光照射下具有光活性并能释放强氧化性OH·自由基。它们在紫外区（~380 nm）呈现强带间发射，并在电磁波谱的蓝光（~484 nm）、绿光（~580 nm）和红光（~600 nm）区域表现出宽频带缺陷发射。通过调节样品中In/S比例，可控制这些源于硫空位、铟间隙和氧掺杂的缺陷能带发射强度。这些缺陷增强了可见光吸收系数并提升了立方相β-In2S3量子点的光催化效率。因此，采用低In/S比例（1:1）、低用量20毫克且最短照射时间30分钟的立方β-In2S3量子点，实现了偶氮染料的缺陷辅助完全（100%）光降解。该光催化剂在30分钟可见光照射下可重复使用4次。立方β-In2S3量子点-微花结构是一种高效环保的光催化剂，即使在极低浓度下，通过直接日照30分钟也能消除染料污染水体的毒性。

    关键词： 硫化铟，缺陷发射，光催化，水处理

    更新于2025-11-19 16:56:42

  • 通过连接铼(I)三羰基与卟啉单元的杂化Pacman化合物实现光敏化二氧化碳还原

    摘要： 异质Pacman结构将两个不同的金属配位位点紧密相邻排列，可支持高效的能量和/或电子转移，并实现对小分子的协同活化。本文报道了由卟啉单元（作为光敏剂）与铼单元（作为催化活性位点）通过刚性氧杂蒽骨架连接而成的二元体合成研究。用于二氧化碳还原的单核[(NN)Re(CO)3(Cl)]配合物（其中NN代表双齿二亚胺配体，如联吡啶或邻菲罗啉）在可见光区缺乏吸收，导致可见光照射下光催化性能较差。为改善其可见光吸收能力，我们重点引入了强吸收的自由碱或锌卟啉单元。光催化实验结果表明，催化性能强烈依赖于光敏剂类型及激发波长。值得注意的是，含锌卟啉单元的分子内异质Pacman体系在可见光区（激发波长>450 nm）展现出比自由碱版本、相应单核铼化合物或1:1混合的单核类似物分子间体系更优异的催化活性。

    关键词： 光催化、二氧化碳还原、电子转移、卟啉、铼

    更新于2025-11-19 16:56:35

  • 通过退火温度调控异质结构ZnO-SnO2复合薄膜的润湿性与光催化效率

    摘要： 采用旋涂法制备ZnO-SnO2复合薄膜并在不同温度下退火处理。通过XRD、FESEM、AFM、FT-IR和UV-Vis光谱技术研究薄膜特性，采用座滴法观测水接触角评估薄膜润湿性。结果表明退火温度对提升表面粗糙度具有显著影响，导致水接触角变化符合Wenzel润湿状态。通过液相（阳离子亚甲基蓝、阴离子甲基橙）和固相（十八烷酸）模型污染物的光降解实验测定薄膜光催化效率。较高温度退火处理的薄膜因具有更优结晶度和能抑制载流子（电子-空穴）复合的异质结构，展现出增强的光催化性能。

    关键词： 粗糙度、接触角、异质结构、光催化

    更新于2025-11-19 16:56:35

  • 镓掺杂和银掺杂氧化锌纳米棒在水处理中的光催化与抗菌性能

    摘要： 水污染是全球关注的重大问题。新兴污染物使得传统水处理工艺效果不佳，这使得寻找具有更优理化性质的新型水处理材料成为当务之急。掺杂金属氧化物纳米结构可提升材料的污染物光催化降解能力与抗菌性能。该过程中，水处理不仅涉及有毒污染物的降解，还包括病毒和细菌的消除。因此，研究掺杂剂对材料作为光催化剂的效果及其抗菌性能的影响都至关重要。本研究通过快速水热微波加热合成法制备了ZnO纳米棒、镓掺杂ZnO纳米棒和银掺杂ZnO纳米棒，并将其负载于聚乙烯基底。评估了这些材料在水处理中的光催化性能和抗菌特性。实验表明，银和镓能增强ZnO纳米棒的光催化与抗菌性能；研究揭示了掺杂浓度与纳米棒对细菌的毒性效应及光催化性能之间的关系。

    关键词： 掺杂、水、抗菌、纳米棒、污染、金属氧化物、光催化、氧化锌

    更新于2025-11-19 16:56:35

  • 二氧化钛纳米颗粒与微纤化纤维素在薄膜中的协同作用：增强染料分散性及光降解性能

    摘要： 微纤化纤维素（MFC）被用于增强二氧化钛（TiO?）纳米颗粒的分散性和光催化性能。添加少量MFC（0.1 wt.%或0.3 wt.%）后，透射电镜图像显示由于TiO?纳米颗粒与MFC之间的协同作用，颗粒团聚现象大幅减少。氮气吸附-脱附分析证实，TiO?纳米颗粒的比表面积和孔隙体积均有所提升。热重分析和傅里叶变换红外光谱进一步验证了TiO?/MFC涂层溶液中MFC的存在。采用商用粘合剂，将TiO?和TiO?/MFC喷涂于聚氯乙烯片材上。通过扫描电子显微镜结合能谱分析对光催化薄膜进行检测。MFC的引入不仅有助于提升颗粒分散性，还能增强薄膜的亲水性。与纯TiO?涂层相比，该薄膜在90分钟内可多吸附50%的亚甲基蓝。在紫外光照射下，TiO?/MFC涂层能在90分钟内去除90%的亚甲基蓝染料。

    关键词： 喷涂、光催化、染料、二氧化钛纳米粒子、微纤化纤维素、吸附

    更新于2025-11-19 16:56:35

  • g-C3N4与磷化铁耦合实现高效可见光驱动制氢

    摘要： 过渡金属磷化物作为有前景的无贵金属助催化剂，在制氢及其他能量转换反应中日益受到关注。本研究报道了一种新型Fe2P/g-C3N4复合光催化剂，可在可见光照射下通过水分解实现高效光催化产氢，其产氢速率约为纯g-C3N4的15倍，且在同等条件下与Pt/g-C3N4相当。通过紫外-可见漫反射、光致发光光谱及光电化学测试的详细分析表明，该Fe2P/g-C3N4复合体系的高效性源于光生电子-空穴对的高度有效分离和低复合率，而非光吸收性能。本研究展示了一种具有无毒、低成本和天然丰度优势的新型光催化剂，可有效提升光催化产氢效率。

    关键词： 光催化、g-C3N4、产氢、无贵金属、Fe2P

    更新于2025-11-19 16:51:07