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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 酸性红87（一种纹身墨水用着色剂）在脂质微粒中的包封：模拟阳光及激光辐射下光降解的影响

    摘要： 纹身色素在阳光照射及激光祛除过程中会发生分解，导致有毒产物在真皮层积聚。本研究旨在开发载有纹身墨水常用色素酸性红87（染料索引号C.I. 45380）的脂质微粒（LMs），并探究该体系对色素在模拟日光或激光辐照下光稳定性的影响。采用硬脂酸甘油酯和卵磷脂作为辅料，通过熔融乳化法制备载C.I. 45380的脂质微粒，通过光学显微镜、激光衍射、X射线衍射及释放实验进行表征。分别采用日光模拟器和Q开关激光对游离C.I. 45380及载色素脂质微粒进行辐照。日光模拟器实验表明：将染料包封于脂质微粒后，其光分解率从20.5±4.6%显著降至1.3±1.8%。相反，激光诱导的色素降解（30.1±6.6%）未受微粒包封显著影响（包封态C.I. 45380损失率为27.4±5.5%）。将C.I. 45380载入脂质微粒可增强含该色素纹身墨水在日光下的光稳定性，且不影响其激光诱导降解特性及祛除效率。

    关键词： 光降解，酸性红87，纹身色素，激光辐射，脂质微粒

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过富勒烯衍生物和金属氧化物层对空气敏感的天然有机半导体进行原位封装制备的耐用有机太阳能电池

    摘要： β-胡萝卜素（bCar）是一种天然有机半导体，在环境条件下暴露于阳光中几分钟内就会发生光降解，同时可作为有机太阳能电池（OSC）活性层中的电子给体。其快速的光降解动力学特性使bCar成为研究提高OSC耐久性策略的理想分子。将bCar与[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯（PC71BM）按1:4比例混合后，能显著延缓bCar的光漂白过程，形成的薄膜在阳光下暴露超过一小时仍保持相对稳定。此外，当涂覆OSC顶部电极后，这些活性层对光氧化表现出更强的抵抗能力。尽管bCar本身易受光氧化影响，但由此制得的bCar:PC71BM有机太阳能电池在无额外封装条件下仍能维持超过6个月的光伏性能，且展现出优异的热稳定性。事实上，这种PC71BM相对浓度较高的二元bCar:PC71BM活性层，其工作稳定性甚至优于有机光伏领域中以相同电子给体与PC71BM比例（1:4）制备的参比空气稳定型活性层——即聚(2,7-咔唑-alt-二噻吩并苯并噻二唑):PC71BM活性层。bCar太阳能电池相比PCDTBT体系具有更优的耐久性，这归因于其更高的形貌稳定性——小分子:富勒烯体系相较于聚合物:富勒烯体系具有更低的混合能。我们的研究结果表明，将小分子给体与PC71BM组合构建活性层，有望同时实现有机太阳能电池的高功率转换效率与优异耐久性。

    关键词： 耐久性、β-胡萝卜素、光降解、有机太阳能电池、形貌稳定性、PC71BM

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于区域积分与平行因子分析的三维激发-发射矩阵揭示湖泊溶解性有机物的模拟光降解过程

    摘要： 采用三维激发-发射矩阵荧光（3DEEM）结合荧光区域积分法（FRI）、平行因子分析法（PARAFAC）及多级动力学模型，研究了百花湖（BH）与红枫湖（HF）中荧光溶解性有机物（FDOM）的模拟光降解过程。FRI分析显示富里酸类和腐殖酸类物质是BH-FDOM与HF-FDOM的主要组分；PARAFAC解析出四个独立组分：腐殖酸类（C1）、富里酸类（C2）、蛋白类（C3）及未识别组分（C4）。光降解后PARAFAC组分C1-C3的最大3DEEM荧光强度分别下降约60%、70%和90%。多级动力学模型能较好表征FDOM光降解过程（调整相关系数Radj2为0.963-0.998），其光降解速率常数（kn）存在三个数量级差异（1.09×10??至4.02×10?? min?1），多级模型半衰期（Tn1/2）介于5.26-64.01分钟。荧光指数（FI）与生物源指数（BI）的降低值、区域I荧光响应参数百分比（PI,n）变化率最大（其次为区域II参数PII,n）、C3组分降幅最大且半衰期最短（Tn1/2最小），表明光降解过程中生物源蛋白类物质/组分优先降解。该3DEEM/FRI-PARAFAC降解研究有助于理解自然环境中FDOM的光化学行为，并准确预测含FDOM体系中污染物的环境归趋。

    关键词： 荧光区域积分、平行因子分析、光降解、荧光溶解性有机质、多级动力学模型、三维激发-发射矩阵

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 反应温度调控菱形十二面体Cu?O晶体的动态生长及其尺寸依赖的光催化性能

    摘要： 与Cu2O晶体的低指数{100}或{111}晶面相比，暴露12个{110}晶面的菱形十二面体（RD）Cu2O晶体对有机污染物表现出最优异的光降解性能。本研究通过精确调控40°C至100°C的反应温度，成功合成了一系列不同尺寸的RD Cu2O晶体。结果表明：当温度为40°C时制备得到截角菱形十二面体（TRD）Cu2O晶体；更重要的是，随着温度升至40°C以上，Cu2O结构体动态演化为RD形态。同时晶体尺寸随温度升高逐渐减小，而RD形貌始终保持稳定，证实了温度对Cu2O晶体形貌和尺寸的决定性作用。此外，我们还系统研究了Cu2O晶体对甲基橙（MO）的可见光光降解性能。RD Cu2O晶体较TRD表现出更优的光催化活性，且对MO的光催化活性呈现尺寸依赖性——减小尺寸可显著提升其光催化性能。其中最小尺寸的RD-60相比其他RD和TRD Cu2O晶体展现出最佳光催化特性，即便经过三次循环仍保持高效光催化效率。这些发现证实温度调控是制备RD Cu2O晶体的有效手段。

    关键词： 尺寸依赖的光催化性能、光降解、反应温度、氧化亚铜晶体、菱形十二面体

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 胶体光子晶体的微图案化与缺陷工程——激光直写技术

    摘要： 胶体光子晶体（CPCs）的微图案化与缺陷工程对其功能实现至关重要，这些结构是光子芯片集成、微腔激光、化学传感等应用的关键。然而近年来，由于缺乏通用、经济高效且多功能的单步制备策略，该领域面临诸多障碍。传统微/纳加工技术往往仅适用于特定结构，且制备过程复杂，易引发重复性难题。本研究基于聚苯乙烯（PS）微球的选择性光降解原理，通过激光直写技术可在PS/SiO? CPC薄膜中便捷构建点缺陷、波导及特征尺寸可调（4-500纳米）的微图案。通过调节激光功率或辐照时间，能制备高分辨率的彩色微图案与图像，在显示器件与防伪领域具有重要应用价值。

    关键词： 光降解、微图案化、胶体光子晶体、防伪、缺陷工程、激光直写、图像显示

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • N掺杂TiO?/SiO?/Fe?O?磁性纳米复合材料的合成——作为新型紫光LED光照驱动光催化剂用于萘普生光催化及光电催化降解：工艺优化与不同猝灭剂研究

    摘要： 通过简单的溶胶-凝胶法制备了一种在可见光下具有活性的新型磁性光催化剂N掺杂TiO2/SiO2/Fe3O4。采用XRD、FESEM、EDX、TEM、BET、BJH、VSM、XPS、FT-IR和DRS-UV/Vis等技术对样品进行了表征。研究了合成样品对萘普生降解的光催化效果，并通过中心复合设计优化操作参数以实现最大效率。在pH值为4.29、催化剂用量0.06 g、萘普生浓度9.33 mg L?1、光照时间217.06 min时获得最佳效率，此时萘普生光催化降解率达到96.32%（目标函数值为1.0）。将电流与光催化过程耦合证实，电流能显著缩短萘普生从水溶液中去除的降解时间?；寡芯苛四擅卓帕Ｔ谘艄庀碌墓獯呋钚?。根据紫外-可见分光光度法和总有机碳分析结果，发现制备的样品在紫色LED和太阳光下对萘普生降解均具有超高效率。此外，还研究了不同清除剂对萘普生降解的影响。

    关键词： 药物化合物、实验设计、光降解、核壳纳米复合材料、二氧化钛

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 激发态Cs2AgBiBr6量子点向半导体氧化物的电荷注入

    摘要： 无铅双钙钛矿材料（如Cs2AgBiBr6）因其相比卤化铅钙钛矿的环境友好性而备受关注。为验证其光活性，我们探究了Cs2AgBiBr6纳米晶体的激发态行为及其向不同金属氧化物（TiO2、ZnO）的电荷注入过程。超快瞬态吸收光谱测得的电子转移速率常数介于1.2–5.2×10^10 s^-1范围。在稳态光解（环境条件）下，注入TiO2的电子被大气氧捕获，导致空穴在量子点（QDs）内累积。这些累积的空穴进一步引发量子点氧化，最终造成钙钛矿薄膜的整体光降解。经退火处理的Cs2AgBiBr6纳米晶体薄膜作为太阳能电池活性层时，在可见光激发下可产生光电流。

    关键词： 金属氧化物、量子点、光降解、电荷注入、Cs2AgBiBr6、太阳能电池、无铅双钙钛矿

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 用于光伏背板的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的光氧化作用

    摘要： 研究了36微米厚聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜在人工老化条件下的光降解行为。采用气候老化试验箱使样品在氧化环境中接受全波段光照，模拟户外暴露条件；同时使用302纳米和365纳米波长的紫外灯在氧化环境下进行辐照实验。通过衰减全反射傅里叶变换红外光谱、漫反射傅里叶变换红外光谱、紫外-可见光谱、荧光光谱、差示扫描量热法、接触角测量和扫描电子显微镜等手段分析降解程度。结果表明，降解过程产生了一系列降解产物，包括羧酸端基、酸酐、醛类、醌类以及单羟基对苯二甲酸酯基团。

    关键词： 聚对苯二甲酸乙二醇酯、光降解、紫外灯、老化试验箱、氧化环境、降解产物

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 配备双等离子体纳米复合材料/聚丙烯酸改性聚酰胺膜的催化过滤反应器用于工业废水处理

    摘要： 本研究通过原位聚合聚丙烯酸（PAA）并结合两种合成的双等离子体金-银（Au-Ag）与银-金（Ag-Au）光催化剂接枝改性商用聚酰胺（PA）膜片，制备了两种具有抗污染和抗生物污染性能的新型复合膜。作为基础研究，详细讨论了光催化剂的分批合成与表征。分别采用405纳米和532纳米激光对Ag-Au和Au-Ag光催化剂进行光降解研究，并使用模拟太阳光的氙灯对两种光催化剂进行测试，对比了实验结果。此外，全面研究了光催化剂类型与用量、污染物初始浓度等参数对模型污染物药物氧氟沙星（OFX）和染料亚甲基蓝（MB）降解效率的影响，采用Langmuir-Hinshelwood吸附模型评估反应动力学、降解速率及半衰期。选定氙灯为最佳光源后，在死端膜反应器（MR）中评估了OFX和MB的光降解效果，并利用制药与纺织废水样品测试了膜的通量性能、抗污染性及污染物去除能力。通过薄膜实验法和Kirby-Bauer纸片扩散法以革兰氏阴性大肠杆菌为模式微生物评估了所制膜的抗菌活性，以检验构建反应器的抗生物污染潜力。结果表明，相较于未改性的膜反应器，所制膜反应器能以节能方式产生更清洁的水，具有更稳定的通量性能及良好的膜污染/生物污染特性。

    关键词： 膜过滤、废水处理、渗透通量、双等离激元纳米颗粒、光降解、抗污染/抗生物污染性能

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • Cu-S共掺杂TiO?/SiO?与TiO?/SiO?/Fe?O?核壳纳米复合材料作为新型紫光LED照射活性光催化剂用于双氯芬酸降解：不同清除剂的影响及优化研究

    摘要： 采用简单溶胶-凝胶法合成了在可见光下具有活性的新型光催化剂Cu-S共掺杂TiO?/SiO?，并以Fe?O?纳米颗粒为核制备了可磁分离的光催化剂。通过XRD、BET、BJH、DRS-UV/Vis、PL、FESEM、EDX、TEM、XPS和VSM分析对制备样品进行表征。研究了合成样品对双氯芬酸（作为模型有害污染物）降解的光催化效果，采用中心复合设计优化操作参数（包括照射时间、pH值、光催化剂用量和双氯芬酸浓度），其最优值分别为：照射时间213.85分钟、pH值4.31、光催化剂用量0.06克、双氯芬酸浓度10.25毫克/升。在最优条件下，当目标函数值为1.0时，双氯芬酸的光催化降解率达到99.56%。同时研究了纳米颗粒在阳光下的光催化活性。总体而言，紫外-可见分光光度法和总有机碳分析结果表明，所合成纳米颗粒在紫光LED和太阳光下对双氯芬酸降解均表现出优异的光催化活性。此外还考察了不同猝灭剂的影响。

    关键词： 双氯芬酸、LED光、光降解、二氧化钛、共掺杂、清除剂

    更新于2025-09-11 14:15:04