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oe1(光电查) - 科学论文

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  • ZnO纳米结构的纳米片和纳米球形貌主导的光催化与抗菌性能

    摘要： 为解决染料导致的水体污染及食品表面细菌滋生问题，本文研究了不同氧化锌纳米结构。X射线衍射技术分析了氧化锌纳米结构的晶体纯度，傅里叶变换红外光谱（FTIR）通过化学结构参数（键振动、弹簧常数等）的变化证实了其结构层面的改性。研究发现纳米片形态对亚甲基蓝染料的降解效率最高（约96.42%），显著优于纳米球（约95.45%）和纳米棒（约87.12%）形态。此外，氧化锌纳米球对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性表现出10毫米和12毫米的抑菌圈直径，这归因于其能产生活性氧化剂，优于其他已报道的纳米形态。本研究中的氧化锌纳米材料激励科研人员探索其未开发特性，以提升光催化和抗菌应用效能。

    关键词： 形态学、抗菌性、纳米结构、光催化

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 表面固定化含铼联吡啶基元的共轭聚合物用于电催化与光催化二氧化碳还原

    摘要： 太阳能驱动的二氧化碳转化高附加值产物为能源存储和大气二氧化碳修复提供了可行途径。本报告采用表面局域化电聚合方法，成功用[2,2'-联吡啶]-5,5'-双(重氮盐)铼配合物修饰了多种电极支撑材料。所得多层膜的物理表征证实，固定化后铼联吡啶三羰基位点的配位环境得以保留，且聚合催化单元呈现长程有序结构及均匀膜层生长。紫外-可见光谱显示聚合膜在可见光区出现联吡啶铼配合物所不具备的额外吸收带。以改性石墨棒电极为对象的电化学研究表明，这些薄膜的电催化活性随催化剂负载量增加而提升至最优点，超过该值后电子与物质传输成为速率控制步骤。在-2.25 V（vs Fc/Fc+）下进行2小时电催化测试发现，其法拉第效率和转换数最高分别达99%和3606。对改性二氧化钛器件的光催化研究表明其低催化剂负载时即可增强活性，光照5小时转换数最高可达70。

    关键词： 金属聚合物、表面改性、光催化、铼联吡啶、太阳能转化、电催化

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 比较N掺杂TiO2与N掺杂Bi2MoO6光催化剂对亚甲基蓝和木质素的光降解效率

    摘要： 在本研究中，我们测试了氮掺杂二氧化钛（N-TiO?）和氮掺杂钼酸铋（N-Bi?MoO?）化合物作为光催化剂在紫外（UV）和可见光（VIS）照射下降解亚甲基蓝和木质素分子的效率。此外，我们采用化学共沉淀法，将TiO?和Bi?MoO?催化剂与N-TiO?和N-Bi?MoO?化合物进行了对比。催化剂以Ti(OCH?CH?CH?)?、Bi(NO?)?·5H?O和(NH?)?Mo?O??为原料制备。在连续回流系统中，以乙二胺为氮源实现了氮掺杂。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）对所得材料进行了表征。此外，我们观察到化合物在回流系统处理后粒径减小。光催化降解测试结果表明，氮掺杂样品效果显著，木质素降解率达到90%。

    关键词： 光催化、木质素、可见光、紫外光、钼酸铋、二氧化钛

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 一种以间苯二甲酸为连接体的具有光催化性能的三维金属有机框架

    摘要： 高效去除废水中的有机污染物因其生态和环境重要性成为热门研究课题。本研究采用配体截断与功能化策略，设计、制备并表征了一种基于铜(II)的三维金属有机框架材料[Cu2(L1)?5DMF]n（1）（H4L1=3,5-二(3,5-二羧基苯基)硝基苯）。单晶X射线衍射结果表明该MOF具有含一维六方通道的三维骨架结构。将该MOF作为光催化剂用于有机染料（甲基紫MV和罗丹明B Rh B）的光降解实验。光催化结果表明，材料1对MV的光降解效果优于Rh B。通过态密度(DOS)和分波态密度(PDOS)计算探讨了材料1的光催化活性机理。

    关键词： 态密度、光催化、染料、金属有机框架

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 用于可见光光氧化还原C-C键断裂和脱氢催化的疏水性金属卤化物钙钛矿

    摘要： 通过将长烷基链的1-十六烷基铵（HDA）插入无机层间，我们制备了二维铅锡卤化物钙钛矿。这些钙钛矿材料表现出可见光吸收、窄带光致发光及纳秒级光激发寿命特性。基于其疏水性及在潮湿空气中的稳定性，我们以(HDA)2PbI4或(HDA)2SnI4作为光氧化还原催化剂，将其应用于吲哚啉酸的脱羧和脱氢反应——前者实现了定量转化与高产率。本研究凸显了金属卤化物钙钛矿的另一项创新应用。

    关键词： 光催化、二维金属卤化物钙钛矿、脱羧反应、光氧化、疏水性钙钛矿

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 调控共轭微孔聚合物中的电荷转移以实现光催化产氢

    摘要： 供体-受体型共轭微孔聚合物的带隙工程是提升太阳能收集效率以实现光化学水分解的潜在途径。本文报道了一系列供体-受体型CMPs（四苯基乙烯(TPE)=供体，9-芴酮(F)=受体）F0.1CMP、F0.5CMP和F2.0CMP的设计与合成，这些材料具有可调谐的带隙及从水中催化产氢的光催化性能。该类供体-受体CMPs在可见光区（λmax=480 nm）呈现分子内电荷转移(ICT)吸收，通过增加9-芴酮含量可将其带隙精细调控至2.1-2.8 eV范围。值得注意的是，荧光寿命衰减分析证实：这些聚合物还表现出电荷转移发射（540-580 nm范围），其能量源自未参与电荷转移作用的其他TPE链段。随着9-芴酮含量增加，聚合物发光颜色可从绿色调变至红色。与不含芴酮的聚合物(F0.0CMP)相比，供体-受体型CMPs（F0.1CMP、F0.5CMP和F2.0CMP）的光催化活性显著增强，这主要归因于其优异的可见光吸收能力和低带隙特性。其中带隙最优（2.3 eV）的F0.5CMP在可见光照射下展现出最高的氢气析出效率。此外，所有聚合物均表现出优异的有机溶剂分散性，且易于加工成固体薄膜。

    关键词： 可见光吸收、共轭聚合物、光催化、电荷转移、能量转移

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 镧系元素掺杂上转换纳米荧光粉包覆多孔TiO2与Ag-Cu双金属纳米粒子的宽光谱光催化活性

    摘要： 目前，如何实现太阳光光谱在光催化中的最大化利用已成为研究热点。通过结合上转换、半导体和等离子体等截然不同的特性，可为高效利用到达地球的太阳光各波段开辟新途径。本研究设计并制备了一种微结构材料：以多孔半导体材料二氧化钛包覆上转换镧系掺杂纳米荧光粉为基体，并修饰等离子体银-铜双金属纳米颗粒。该微结构能吸收从紫外到近红外的宽谱太阳光，展现出优异的稳定性和非凡的光催化活性。其催化性能可归因于不同组分间的协同效应及高效的能量传递过程。此类杂化微结构的开发，将为研制高效利用全太阳光谱的新型材料奠定基础。

    关键词： 双金属等离子体纳米粒子、二氧化钛、宽光谱利用、光催化、上转换纳米荧光粉

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 负载银纳米粒子的氧化锌棒用于增强亚甲基蓝的光催化降解

    摘要： 通过不同银掺杂浓度的氧化锌制备了银-氧化锌纳米复合材料（Ag-ZnO纳米复合材料），以增强亚甲基蓝的光催化降解效果。采用紫外-可见光谱（UV-vis）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、动态光散射（DLS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和光致发光光谱（PL）对合成纳米复合材料的结构、形貌及光学性能进行表征。合成的银纳米颗粒平均粒径约40纳米，氧化锌纳米棒长度为2微米、宽度为200纳米。形貌表征显示银纳米颗粒均匀掺杂于氧化锌棒表面。评估了该纳米复合材料在紫外光照射下对亚甲基蓝的光催化降解性能与稳定性。结果表明，6%银纳米颗粒掺杂量比其他浓度及纯氧化锌具有更优的降解效果。本研究为制备高效降解亚甲基蓝的Ag-ZnO纳米复合材料提供了简便有效的方法，该材料可作为废水处理的潜在候选材料。

    关键词： 亚甲基蓝、Ag-ZnO纳米复合材料、机理、光催化

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 雪花状Cu2S/Zn0.5Cd0.5S p-n异质结光催化剂用于增强可见光驱动的析氢光催化活性

    摘要： 构建p-n异质结可加速光生电荷的分离与转移，这被认为是制备具有优异产氢活性光催化剂的有效途径。本文成功合成了新型雪花状Cu2S/Zn0.5Cd0.5S异质结光催化剂。与纯相Cu2S和Zn0.5Cd0.5S相比，所制得的Cu2S/Zn0.5Cd0.5S展现出显著提升的产氢速率。当Cu2S含量为3 wt%时，该复合材料在Na2S-Na2SO3溶液中达到最优产氢速率4923.5 μmol g?1 h?1，在420 nm波长下的表观量子效率为30.2%。实验结果表明，产氢性能的提升归因于Cu2S与Zn0.5Cd0.5S之间形成的p-n异质结，有效促进了光生载流子的分离与转移。此外，研究还提出了合理的反应机理。

    关键词： 光催化、产氢、雪花状、p-n异质结

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 简易合成具有增强储锂能力和可见光光催化产氢性能的薄层黑色TiO2?x纳米片

    摘要： 通过简便且可规?；乃确ㄓ牍滔嗷乖从ο嘟岷希晒χ票赋鲆恢中滦投赥iO???纳米片（TiO??? NS），其比表面积高达108 m2 g?1并具备近乎全太阳光谱吸收能力。精细表征表明，该黑TiO??? NS较白色TiO?纳米片（TiO? NS）前驱体展现出更优异的电化学性能和可见光光催化活性。即使在0.5 C（1 C=190 mA h g?1）下循环300次后，黑TiO??? NS电极仍保持160 mA h g?1的可逆比容量，显著高于对应白色TiO? NS电极（104 mA h g?1）。同时，该材料也表现出比白色TiO? NS更强的可见光催化产氢能力。研究表明，将白色TiO? NS转化为黑色是设计具有可见光响应的光催化剂及锂离子电池长寿命高倍率正极的有效途径。这种新型黑TiO??? NS在环境治理及能源存储转化领域具有潜在应用价值。

    关键词： 溶剂热法、光催化、黑色TiO???纳米片、阳极

    更新于2025-09-23 15:23:52