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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 原位离子交换法合成Ag2S/AgVO3石墨烯气凝胶以增强光催化防污效率

    摘要： 高效电荷分离与循环稳定性对半导体光催化剂用于水净化至关重要。本研究通过原位离子交换法合成了新型Ag?S/AgVO?石墨烯气凝胶（Ag?S/AgVO?@GAs）。系列表征结果证实，该材料将Ag?S与AgVO?的优异特性协同整合至宏观多孔石墨烯气凝胶中。此外，由于壳聚糖（CS）对AgVO?的螯合作用以及分散良好的AgVO?与Na?S之间的离子交换作用，Ag?S能在AgVO?表面原位生长，有效防止了光催化反应中Ag?S与AgVO?的团聚/脱落，从而显著提升光催化活性与循环稳定性。得益于独特结构，具有优异稳定性的Ag?S/AgVO?@GAs展现出卓越的光降解性能（40分钟对甲基橙去除率达97%）和杀菌活性（36分钟对大肠杆菌灭菌效率达100%）。

    关键词： 光降解、消毒、电荷转移、三维石墨烯气凝胶、异质结

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 可见光响应CeO2基光催化剂对有机污染物增强光氧化作用的研究进展

    摘要： 由于有机污染物具有抗降解性且可能危害人体健康，其废水处理问题已引起广泛关注。持久性有机污染物（POPs）等某些有机物能在环境中长期存在并抵抗分解，可能导致慢性中毒甚至癌症。光催化技术因高效、无毒且成本效益高而被用于降解有机污染物，TiO?和ZnO等半导体光催化剂因此受到广泛关注。研究表明，CeO?相比TiO?具有高储氧能力、环境友好及光稳定性等优势，是一种高效光催化剂。但其本征宽带隙导致太阳能利用效率低下，限制了在实际环境污染物处理中的应用。为提升CeO?的光催化性能，研究者开发了离子掺杂、半导体耦合及CeO?基固溶体构建等改性方法。本综述旨在介绍这些技术，揭示其基本机理，并总结近期CeO?基光催化剂降解废水中有机污染物的研究成果，同时评估其对有机污染物的光催化性能，并展望未来挑战与发展前景。

    关键词： 改性，CeO2，可见光响应，光降解，有机污染物

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 银纳米立方体/氧化锌微球复合材料对离子液体的等离子体增强光降解

    摘要： 离子液体（ILs）因其独特性质及在多个领域的应用前景，过去几十年一直是研究热点。然而，其毒性及对环境与水生生物的潜在风险也已被证实。因此，寻求高效去除或降解污染水体中离子液体的方法迫在眉睫。本研究设计制备了银纳米立方体/氧化锌微球复合材料，用于水溶液中八种常用咪唑类离子液体的光催化降解。结果表明：当银负载量为1.12 at.%时，该ZnO半导体光催化剂可在7小时内降解90%的目标离子液体。通过结构表征、光致发光分析及离散偶极近似计算证实，银纳米立方体负载于氧化锌微球表面后，通过热电子转移和电场增强效应显著提升了ZnO对离子液体的降解性能。此外，采用气相色谱-质谱联用技术检测到[C4mim]Cl降解过程中的中间产物，并据此提出可能的降解机制，与已有化学降解途径进行了对比分析。

    关键词： 光降解、离子液体、等离子体增强、ZnO微球、Ag纳米立方体

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 当代艺术光谱学：探究合成有机颜料对丙烯酸粘合剂紫外线B降解的影响

    摘要： 进一步研究了合成有机颜料在紫外线B人工照射下对水性丙烯酸粘合剂Acrylem AC 33降解的影响，除先前研究的偶氮颜料外，还将研究范围扩展到其他颜料类别（蒽醌、酞菁、二酮吡咯并吡咯）。除了傅里叶变换红外光谱（衰减全反射和透射模式）及核磁共振光谱外，还使用拉曼光谱观察了颜料所经历的老化过程。本研究中还观察到了与不同颜料存在相关的特定效应；此外，拉曼光谱凸显了某些颜料的光致效应，这些效应可能对文化遗产诊断（尤其是街头艺术作品）具有实用价值。

    关键词： 二酮吡咯并吡咯、光降解、酞菁、丙烯酸、蒽醌

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 通过人工纤毛提升可见光响应光降解性能

    摘要： 光催化剂作为一种半导体材料，因其具备化学物理稳定性、易获取性、低成本及无毒等优良特性，被广泛应用于水与环境净化领域。该材料能将辐照光能转化为电子-空穴对的化学能。最常用的二氧化钛在光照条件下可发挥高效光催化作用，但其主要依赖紫外光激活，实际应用受限。本研究通过将SnFe2O4纳米颗粒与磁性人工纤毛结合，在微流控装置中实现快速均匀混合且能耗极低，从而在可见光下获得高效催化活性。为确定所选光催化剂配合微流控技术的最佳高级氧化工艺，采用三种人工纤毛旋转模式进行微粒子图像测速分析。研究还测定了三种纤毛旋转模式下降解率随时间的变化曲线，其中所提设计方案在60分钟内达到81.7%的最大降解率，展现出最优性能。

    关键词： 微粒图像测速法、光降解、光催化剂、人工纤毛

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 介孔单晶二氧化钛纳米粒子的可控合成及其高效光催化产氢应用

    摘要： 介孔单晶作为一类独特的功能材料家族，因其明确的开放介孔结构和高度单晶特性，在多种应用中展现出优异性能。然而在纳米尺度上精确调控介孔单晶结构仍是未解决的科学和技术难题。本文报道了一种简便通用的方法，用于合成具有可调形貌、可控粒径、良好分散性、高亲水性、明确介孔结构及单晶特性的介孔单晶二氧化钛纳米颗粒（简称MSC-TNs）。研究发现前驱体溶液中水的用量可精细调控MSC-TNs的粒径与形貌。不同尺寸的MSC-TNs在水分解制氢反应中表现出卓越的光催化活性：在300W氙灯照射下，负载1wt%铂的MSC-TNs不仅对罗丹明6G具有优异光降解性能，还能高效产氢——在甲醇溶液中产氢速率达8.98 mmol h-1 g-1，显著高于商用P25纳米颗粒（4.02 mmol h-1 g-1）。

    关键词： 水净化、光降解、光催化、二氧化钛、介孔

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 纳米TiO2光催化降解制备低分子量天然橡胶胶乳及其表征

    摘要： 天然橡胶因其独特性能（这些性能难以被合成聚合物轻易模仿）成为众多应用领域中最重要的可再生生物聚合物之一。为维持天然橡胶在工业中的持续应用，人们不时通过改变化学结构来获得新特性，使其适用于新用途。通过紫外线照射可降低其分子量，从而对天然橡胶的化学结构进行改性。在受控条件下，天然橡胶链会因光降解断裂生成低分子量天然橡胶。本研究旨在以二氧化钛纳米晶体为催化剂，通过光降解制备液态天然橡胶。首先采用溶胶-凝胶法合成的二氧化钛经确认呈锐钛矿形态，粒径约10纳米。本实验在胶乳状态下进行光降解，最终制得分子量低于10,000 g/mol的低分子量天然橡胶胶乳。观测发现液态天然橡胶（LNR）链上因链断裂而产生了羟基和羰基。扫描电子显微镜显示，二氧化钛纳米晶体最初嵌入天然橡胶胶乳颗粒表面，但在降解反应过程中发生脱落。

    关键词： 乳胶态、液体天然橡胶、光降解、TiO2锐钛矿型、紫外光

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 双视黄醇类物质介导光敏感性，导致缺乏受体酪氨酸激酶Mer的小鼠感光细胞退化。

    摘要： 受体酪氨酸激酶Mer由视网膜色素上皮（RPE）细胞表达，参与光感受器外节段的吞噬作用——这一过程可实现膜更新。编码MERTK的基因突变会导致人类致盲性视网膜色素变性。小鼠中靶向破坏Mertk基因会引发RPE介导的外节段吞噬缺陷，导致自体荧光碎片在RPE-光感受器细胞界面沉积，继而引发光感受器细胞退化。本研究表明：在Mertk-/-小鼠中积累的未吞噬外节段碎片内存在光感受器外节段形成的视黄醛加合物（双视黄醇类荧光团）。通过HPLC检测发现，与野生型动物相比，Mertk-/-小鼠的双视黄醇类物质水平升高。在携带异构酶RPE65第450位亮氨酸（Rpe65-Leu450）的白化Mertk-/-小鼠中，其双视黄醇类物质含量也高于携带产生较低双视黄醇水平的甲硫氨酸变异体（Rpe65-450Met）的小鼠。在Mertk功能异常的皇家外科医学院大鼠中，双视黄醇类物质水平高于野生型大鼠。体内眼底自发荧光强度在Mertk-/-小鼠中高于野生型小鼠，且白化Mertk-/-/Rpe65-Leu450小鼠比白化Mertk-/-/Rpe65-450Met小鼠更早达到峰值。值得注意的是，在暴露于更高眼内光照水平（白化鼠vs有色鼠）及携带Rpe65-Leu450的小鼠中，光感受器细胞退化速度更快（相较于Rpe65-450Met小鼠），揭示了双视黄醇类物质积累与光介导的光感受器细胞退化加速之间的关联。结论表明：Mertk缺陷导致的光感受器细胞退化对光的敏感性，与已知的双视黄醇类物质光毒性特征相符。

    关键词： Mertk-/-（Mertk基因敲除）、Mertk（Mertk蛋白）、视网膜色素上皮、脂褐素、吞噬作用、视网膜、光降解、双视黄醇类化合物

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 有毒金属离子对多环芳烃衍生物光降解及大肠杆菌灭活过程中光敏化单线态氧生成的影响

    摘要： 我们报道了一项实验研究，探讨有毒金属离子对光敏化单线态氧生成的影响——该单线态氧由阳离子型meso-四(N-甲基-4-吡啶基)卟吩四氯化物(TMPyP)作为光敏剂产生，用于多环芳烃衍生物（蒽-9,10-二丙酸二钠盐(ADPA)和1,5-二羟基萘(DHN)）的光降解以及大肠杆菌的光灭活。研究了三种s区金属离子（Na+、K+、Ca2+）和五种有毒金属离子（Cd2+、Cu2+、Hg2+、Zn2+、Pb2+）。s区金属离子未改变TMPyP对ADPA或DHN的光降解速率，而在有毒金属存在时观察到ADPA和DHN光降解的显著变化。ADPA和DHN的最大光降解速率常数出现在Cd2+离子条件下[分别为(3.91±0.20)×10-3 s-1和(7.18±0.35)×10-4 s-1]。值得注意的是，在Hg2+和Cu2+离子存在时，ADPA和DHN的光降解几乎完全被抑制。当用TMPyP和有毒金属离子（特别是Cd2+、Hg2+、Zn2+和Pb2+离子）对大肠杆菌溶液进行可见光照射时，观察到大肠杆菌生长完全被抑制，但Cu2+离子仅表现出显著缓慢的大肠杆菌生长抑制。

    关键词： 大肠杆菌、光降解、有毒金属离子、光敏化单线态氧生成、多环芳烃衍生物、四甲基卟啉、光灭活

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于太阳光照射下酸性棕-43染料光降解的SiO2/TiO2和SiO2/Al2O3纳米复合材料的合成与表征

    摘要： 本研究发现，采用微波辐射化学沉淀法制备的SiO?/TiO?和SiO?/Al?O?纳米复合材料，在太阳光照射下可有效降解酸性棕-43染料。通过SEM、EDAX和TEM分析表征了这两种纳米复合材料的结构与形貌。由于SiO?、Al?O?和TiO?具有相似的光降解机制及相当的带隙能，它们均展现出优异的光催化剂性能。SiO?/TiO?和SiO?/Al?O?纳米颗粒具有大比表面积，能为不同氧化物颗粒间的相互作用提供大量活性位点。该合成的SiO?/TiO?和SiO?/Al?O?光催化剂样品在直接太阳光照射下，其光催化降解酸性蓝-43的活性随暴露时间和纳米复合材料用量显著提升。

    关键词： 酸性棕-43，光降解，太阳辐射，纳米复合材料

    更新于2025-09-23 15:21:01