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CeO2/TiO2纳米结构增强水悬浮液中有机化合物的吸附与光催化降解
摘要： 混合氧化物界面在光催化过程中活性组分的传递中起着关键作用。采用水热法制备了掺铈二氧化钛光催化剂，以调控其形貌并增强CeO?与TiO?纳米颗粒间的相互作用。通过比较这些改性手段对固体材料光催化活性及吸附能力的影响，发现该类光催化剂降解聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和亚甲基蓝（MB）这两种测试化合物时：在可见光和紫外光下分别仅呈现极低的PVP光降解速率（0.0001分钟?1和0.0005分钟?1）且无吸附现象；而MB的高吸附容量（34.46毫克/克）证明纳米结构CeO?/TiO?光催化剂的局部形貌比样品中CeO?含量更为重要，其中CeO?在复合光催化剂中的主要作用是提升合成过程中的热稳定性——这一结论通过XRD、XPS、BET比表面积、紫外-可见光谱及透射电镜等技术得到验证。当使用单线态氧猝灭剂L-组氨酸时，掺铈光催化剂对MB的降解速率显著下降（可见光和紫外光条件下从0.0214分钟?1骤降至0.0001分钟?1），表明该体系在两种光照条件下均存在染料敏化光催化机制。
关键词： 铈，光敏化，活性氧物种，吸附，形貌
更新于2025-09-23 15:23:52
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可见光活性钛酸盐经Ti(IV)表面配合物敏化
摘要： 首次证实了具有表面电荷转移复合物的特定碱式钛酸盐的光敏化现象。通过浸渍邻苯二酚、水杨酸和2,3-萘二酚，实现了BaTiO3、SrTiO3和CaTiO3对可见光及紫外光的活化。这些半导体表面钛原子与有机化合物形成内球型电荷转移复合物的简单修饰，使材料呈现着色效果。尽管钛酸盐的受主电子态能量高于二氧化钛（CaTiO3甚至高出达0.75电子伏特），但钛酸盐表面形成的复合物在可见光范围内具有相似甚至更宽的光学吸收带。除吸收特性改变外，这些修饰还显著影响了其光电化学和光催化性能。与类似修饰的二氧化钛相比，改性钛酸盐不仅在可见光下，在紫外辐射范围内也表现出显著提升的光催化活性。紫外辐射范围内光电流生成效率的显著提高表明，除了观察到的复合物最高占据分子轨道向半导体导带的电子转移外，可能还存在通过激发态复合物向钛酸盐导带进行电子转移的间接光敏化机制。
关键词： 光敏化，可见光活性，表面络合物，钛酸盐，电荷转移
更新于2025-09-23 15:21:21
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基于紫外发光二极管的光微反应器用于降冰片二烯光异构化反应的机理研究与动力学分析
摘要： 本工作报道了一种基于商用元件构建的简易低成本紫外LED光微反应器装置。选择降冰片二烯向四环烷的光异构化反应来验证该新型光微反应器设计。通过无量纲数Fo和DaII证实消除了传质限制，并通过评估微反应器壁面的吸收与反射来量化光子损失。为获得更优的光化学性能及机理认知，我们对溶剂、光敏剂和光源进行了优化筛选。高压汞弧灯与紫外LED灯带之间的详细对比揭示了紫外LED作为光化学转化理想光源的巨大潜力。此外，通过展示电子态跃迁的Jablonski图深入讨论并阐明了反应机理。根据可能的中间步骤，提出了与光子通量相关的动力学模型，该反应速率常数关联模型对工艺优化及进一步理解反应机理具有重要价值。
关键词： 光敏化、反应动力学、微反应器、传质、紫外发光二极管
更新于2025-09-19 17:13:59
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喷涂法制备的硫化铅纳米晶体作为无铂染料敏化太阳能电池（DSSCs）的高效对电极材料
摘要： 本研究旨在用低成本硫化铅（PbS）替代铂等昂贵的对电极材料。以黄原酸铅为前驱体材料合成PbS，将不同浓度的前驱体溶液喷涂于导电玻璃基底后，在空气氛围中经不同温度与时间热处理。当在120°C加热2小时时形成立方晶系PbS晶体。通过场发射扫描电镜（FESEM）和X射线粉末衍射（XRD）分析证实所得PbS纳米晶体不含前驱体残留。循环伏安法（CV）测试表明PbS晶体具有良好的电化学性能。结果显示PbS作为催化剂材料在对电极中表现出优异催化活性，优化条件下PbS基染料敏化太阳能电池（DSSC）的功率转换效率（PCE）达4.71%，略低于相同条件下制备的铂基器件（5.34%）。
关键词： 光敏化、催化剂、电化学、光伏、硫化铅
更新于2025-09-16 10:30:52