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二维非晶异质结构Ag/a-WO3-用于高效光催化性能
摘要： 协同光催化是基础研究和技术应用中设计高效催化剂的重要概念。本研究通过超临界CO?法制备的二维非晶氧化钨(a-WO?-x)负载银纳米颗粒，构建了结构明确的二维非晶异质结(2DAHs)Ag/a-WO?-x协同光催化体系。理论证明：以光电流响应为特征的析氧反应(OER)在Ag/a-WO?-x体系中较单一a-WO?-x和Ag/WO?体系均显著提升，这种增强的光电化学性能源于非晶效应催化与局域表面等离子体共振(LSPR)催化的叠加效应。更有趣的是，第一性原理密度泛函理论计算揭示：非晶效应催化源自2DAHs中银与钨原子独特的d-d尾态耦合。本研究不仅提出了协同光催化原型，更为新型催化剂设计提供了新方法。
关键词： 二维非晶氧化钨、非晶效应催化、协同光催化、d-d尾态耦合、二维非晶异质结构Ag/a-WO3-x
更新于2025-09-23 15:23:52
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BiOI-氧化石墨烯纳米复合材料中光催化-光热协同作用对抑菌性能的贡献
摘要： 环境微生物污染对人类健康的威胁已引起特别关注。为探究光催化与光热过程的协同抗菌效应，本研究通过简易溶剂热法构建并制备了稳定结合的BiOI-氧化石墨烯（GO）纳米复合材料。BiOI晶体通过形成Bi-C键均匀分布于GO纳米片上。多种表征证实：该材料具有大比表面积、可延伸至近红外区的强光捕获能力，以及GO导电性促进的光生电子高效转移特性，这些均有利于提升光催化抗菌活性。更重要的是，GO的光热效应使BiOI-GO复合材料的温度升高（具备高效光热转换效率），促使BiOI晶体的光生电子获得更多能量和更高载流子迁移率；反之，BiOI-GO复合材料的温升又增强了其光吸收能力和光生电荷分离效率。最终，相较于单一光催化过程，BiOI-GO复合材料通过光催化-光热协同效应显著提升了对抗鲍曼不动杆菌的抗菌性能，表现为更高的总有机碳（TOC）去除率和K+离子泄漏量。因此，BiOI-GO复合材料的协同光催化-光热作用将为未来环境消毒应用提供重要价值。
关键词： 抗菌活性、协同光催化-光热贡献、BiOI-氧化石墨烯、纳米复合材料
更新于2025-09-10 09:29:36
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构建具有前所未有的可见光下Tsuji-Trost反应光催化活性的三维Pd@MoS2-共轭聚吡咯框架异质结
摘要： 通过将两个光化学体系与一个电子转移体系进行位点选择性耦合，实现高效的电荷分离与光吸收，为提升半导体光催化效率提供了可行途径。然而迄今为止，如何开发适用于可见光及近红外（NIR）波段太阳能转化的三维多组分异质结体系仍是重大挑战。本研究报道了一种构建三维Pd@MoS2共轭聚吡咯框架（Pd@MoS2CPFs）的简易技术——该体系中两种可见光活性组分（MoS2纳米片与聚吡咯）与电子转移体系（Pd）被空间固定，且均匀分布的Pd纳米颗粒锚定于MoS2CPFs中。这种三维多孔结构展现出优异的结构稳定性、高孔隙率（0.31 cm3g?1）、大比表面积（105.24 m2/g）、增强的光吸收能力，以及在Pd@MoS2CPFs界面处形成的长寿命电子-空穴对。意外发现，由于聚吡咯与MoS2单步激发驱动的定向电子转移，所制备的Pd@MoS2CPFs在室温可见光下对烯丙醇与1,3-二羰基化合物的直接Tsuji-Trost反应表现出卓越的光催化活性和长期稳定性，其性能远超单组分及双组分体系。这些成果为设计制备高效可见光诱导人工光合系统的独特三维多孔多组分异质结提供了新思路。
关键词： 二硫化钼、钯纳米颗粒、Tsuji-Trost反应、协同光催化、聚吡咯
更新于2025-09-09 09:28:46