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oe1(光电查) - 科学论文

724 条数据
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  • 耐流体冲蚀纳米TiO?-有机硅树脂复合薄膜的制备及光催化性能评价

    摘要： 本文采用双液相喷雾沉积法制备了纳米TiO?-有机硅树脂复合薄膜。与常规纳米TiO?复合薄膜相比，该薄膜在水力冲刷条件下展现出更优异的附着稳定性和光催化活性。二氧化钛层形貌及有效TiO?覆盖率（CR）受有机硅树脂初始固化时间（ICT）影响：当ICT从10分钟延长至40分钟时，CR从79.1%提升至98.7%。研究团队通过为期4周的水力冲刷实验，系统分析了复合薄膜表面形貌演变过程，发现其演化可分为四个阶段（点蚀期、裂纹孕育期、带状剥离期和表面剥离期），且所有样品的CR始终保持在65%以上。通过罗丹明B降解实验评估复合薄膜在4周水力冲刷前后的光催化活性，结果显示所有样品的光降解效率降幅均小于40%。研究表明，所制备的TiO?-有机硅复合薄膜在长期水力冲刷条件下仍保持卓越的耐久性和光催化性能，为工业应用中下一代光催化材料的开发奠定了基础。

    关键词： 光催化、成膜机理、有机硅树脂、光降解、耐流体冲刷性、纳米二氧化钛

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 通过调控氧化石墨烯的氧化程度增强TiO2/石墨烯对气态汞的光催化去除活性

    摘要： 我们采用了一种制备不同氧化程度氧化石墨烯（GO）的简易方法，通过调控GO的含量和氧化程度来控制TiO?纳米晶体的性能，从而提升光催化性能。在水热反应过程中，GO的还原、TiO?的形成以及TiO?与还原氧化石墨烯（RGO）之间的化学键同时实现。表征结果表明，TiO?的特性（如晶体晶粒和粒径）可通过官能团的数量进行调控，而结晶度也受GO氧化程度的控制。TiO?/RGO光催化剂在汞氧化方面表现出优异效率，在紫外光和LED光照射下分别达到83.7%和43.6%。分析了晶体晶粒尺寸和表面化学性质对LED和紫外光照射下Hg?去除的影响。此外，还研究了光催化剂在紫外光照射前后的性能变化，发现TiO?表面的部分Ti-OH转化为Ti-O-Ti。总之，这项工作可为提高光催化剂活性和理解光催化机制提供新的见解。

    关键词： 二氧化钛，光催化，化学键，元素汞，还原氧化石墨烯

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 生物合成CeO2纳米颗粒的光催化活性

    摘要： 本文重点研究一种经济环保的绿色合成技术，通过共沉淀法利用不同品种龙蒿叶提取物（作为还原剂和封端剂）从六水合硝酸铈(III)溶液中制备氧化铈(CeO2)纳米颗粒。采用XRD、TEM、FTIR和紫外-可见光谱对制备的CeO2纳米颗粒进行表征。通过测定氧化铈粉末在紫外光辐射下降解亚甲基蓝溶液的能力评估其光催化活性。实验结果表明：在pH=11条件下，使用10 mg/L氧化铈处理180分钟时获得最高降解效率，其准一级反应速率常数为0.983。

    关键词： 纳米粒子、光催化、电子材料、氧化铈

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 全光谱响应的In2.77S4/WS2 p-n异质结作为Cr(VI)还原和四环素氧化的高效光催化剂

    摘要： 本工作合成了褶皱状n型WS2纳米片，并将其用于构建In2.77S4/WS2 p-n异质结光催化剂。实验结果表明：该复合催化剂在可见光和红外光照射下对Cr(VI)还原及四环素氧化表现出优异的光催化活性。研究发现随着WS2负载量增加，催化剂光催化效率先升高后降低。当WS2含量为4 wt%时，催化剂获得最高光催化活性——可在60分钟内还原99.1%的Cr(VI)，20分钟内氧化87.5%的四环素，这两个指标分别比纯In2.77S4提升了12.5%和118.8%。这种增强的光催化性能归因于p型In2.77S4与n型WS2之间构建的p-n异质结。文中还详细阐明了光催化机理。

    关键词： 在2.77S4中，光催化，异质结，WS2

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 排列的二维TiO?纳米结构内部密集纳米腔诱导的双酚A光催化降解

    摘要： 在纳米范围内制备具有定向多孔结构的材料，对分子过滤、生物材料和催化等众多应用领域具有重要技术意义。本文介绍了冷冻干燥技术作为智能环保的非标准方案，在二维二氧化钛纳米片内部构建致密规则多面体纳米空腔的优势。当温度超过800°C时开始出现纳米空腔的层级结构形态，该过程受二氧化钛多晶型演变竞争反应的显著影响。小角X射线散射(SAXS)分析证实：在受限冰水相释放后，形成了尺寸范围5-10纳米（长宽）、深度约3.6纳米的自组装三维纳米空腔。研究发现这些纳米空腔能显著增强二氧化钛在紫外区的吸收性能，从而为提升二维二氧化钛纳米片的光反应活性提供了新途径。经800°C煅烧处理、含有过氧聚钛酸(PPTA)水溶液的前驱体，由于单斜晶系二氧化钛纳米晶体内部均匀分布的纳米空腔相互连接并定向排列在二维纳米片阵列上，在降解双酚A(BPA)时展现出最高光活性。

    关键词： 新兴污染物、纳米限域水、光催化、纳米空腔、冷冻干燥、锐钛矿型二氧化钛

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 原位合成具有增强光催化活性的可见光驱动Z型AgI/Bi2WO6异质结光催化剂

    摘要： 本工作首次通过原位沉淀法，在三维Bi2WO6分级微球的定向纳米片上成功制备了高效可见光响应的AgI/Bi2WO6异质结。研究表明，与纯Bi2WO6和AgI相比，该异质结在可见光照射下对四环素(TC)降解表现出优异的光催化活性。当掺杂20 wt% AgI时获得最佳TC光降解速率，其效率分别是纯Bi2WO6和AgI的5.4倍和3.3倍。高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)证实：在光催化降解过程中，AgI/Bi2WO6异质结表面会生成Ag纳米颗粒，这有助于促进Bi2WO6导带电子与AgI价带空穴的快速复合以及光生电子-空穴对的分离转移。由此证实了基于Bi2WO6-AgI-Ag三元体系构成的Z型机制非传统载流子传输路径。基于系统实验数据，提出了可能的光催化增强机制。

    关键词： Z型机制、光催化、异质结、AgI/Bi2WO6、四环素

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 金属氯化物部分刻蚀Bi2O2CO3增强活性氧物种生成：两种策略的故事

    摘要： 利用水和氧气进行光介导的活性氧物种生成通常被认为是去除有机污染物的温和高效方法。然而，构建能增强活性氧物种产生的光化学体系虽极具挑战却备受期待。本研究以Bi2O2CO3为原型，开发了一种简便的金属氯化物参与蚀刻法，使宽带隙半导体实现更好的光吸收和载流子分离，从而提升分子氧活化效率。通过罗丹明B、四环素和双酚A在可见光及紫外光照射下的优异光催化降解能力，进一步验证了增强的光诱导活性氧物种生成效果。此外，金属氯化物诱导策略（异质结形成与阳离子掺杂）显著影响载流子的动力学行为与转移过程，这有利于调控产生活性氧物种的单电子/双电子路径。

    关键词： 金属氯化物，光催化，Bi2O2CO3，活性氧物种，异质结

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 共价有机框架作为一种高效、无金属的异相光催化剂，用于可见光下的有机转化

    摘要： 可见光活性、非均相有机光催化剂为传统金属基催化剂提供了更可持续且环境友好的替代方案。具有永久孔隙率、柱状π阵列和优异稳定性的二维共价有机框架（2D-COFs），可成为有机转化非均相光催化的卓越平台。本研究报道了一种预先设计的具有电子给体-受体结构的亚胺基COF。该新型框架具有大比表面积、高结晶度、卓越稳定性、宽可见光吸收范围及良好光电响应特性。重要的是，研究发现其在可见光照射下能高效催化苯乙酰溴衍生物还原脱卤和醛类α-烷基化反应。此外，该COF具有良好的可循环性，经简单分离操作后可重复使用。当前研究揭示了2D-COFs作为金属自由非均相光催化剂在有机转化领域的重要应用前景。

    关键词： 可见光、光催化、非均相催化、无金属、共价有机框架

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 用于增强甘油-水混合体系中光诱导产氢的二维蒙脱石分散g-C3N4/TiO2二维/零维纳米复合材料

    摘要： 已研究蒙脱石（MMT）分散的g-C3N4/TiO2杂化纳米复合材料用于增强甘油-水混合液光催化制氢。通过溶胶-凝胶辅助水热法制备新型复合光催化剂，并采用XRD、XPS、SEM、EDX、TEM、FTIR、UV-Vis、拉曼和PL光谱进行表征。获得的二维MMT结构设计的g-C3N4/MMT/TiO2异质结复合材料既促进可见光吸收又抑制电荷复合速率。二维/零维g-C3N4/TiO2异质结经二维MMT片层修饰后因MMT作为复合结构内有效电荷捕获与传输的媒介而提升产氢量。该光催化剂在pH 7.0时展现最高产氢率4425 ppm h?1 g?1，较纯TiO2（2085 ppm h?1 g?1）提高2.12倍。此外，增加催化剂负载量促进更多氢气生成，在不同牺牲试剂中甘油-水混合液因含碳原子α-氢原子而产氢量最高。增强的光催化效率可归因于MMT与g-C3N4/TiO2异质结复合材料的协同效应、适宜能带结构及电子-空穴传输受阻的复合速率。这些复合催化剂在循环实验中展现出优异的产氢光催化稳定性?；谑笛榻峁土薵-C3N4/MMT/TiO2复合材料产氢的可能反应机理。本研究成果对全可持续体系制氢应用具有重要价值。

    关键词： 二氧化钛、光催化、蒙脱土、g-C3N4、Z型机制、产氢

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 二硫化钨纳米结构的优异光催化活性：形貌与缺陷的作用

    摘要： 通过简易水热法改变表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）浓度，合成了二硫化钨（WS2）纳米结构、WS2纳米片（WNS）和WS2纳米棒（WNR）。采用高分辨透射电子显微镜（HRTEM）和场发射扫描电子显微镜（FESEM）表征形貌，X射线衍射（XRD）确定物相与晶体结构，光致发光（PL）和拉曼光谱测定缺陷密度，Tauc图计算带隙，傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析官能团与化学键，BET等温线测定孔径与比表面积。通过对比WS2纳米结构（WNS和WNR）对亚甲基蓝（MB）和4-氯酚（4-CP）的光催化降解效率（?）及降解动力学研究发现：WNS因具有更大孔径和更低缺陷密度而表现出更优光催化性能。采用高效液相色谱分析了光催化降解过程中的中间产物。

    关键词： 拉曼光谱、高效液相色谱、WS2纳米结构、光致发光、光催化

    更新于2025-09-23 15:23:52