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LaZnAl层状双氢氧化物对柴油中苯并噻吩的降解:光催化性能与机理
摘要: 通过络合剂辅助均相沉淀技术制备了一种新型光催化La3+–Zn2+–Al3+–MoO4 2-层状双氢氧化物(LDH)材料(摩尔比La/Zn/Al=1:7:2)。系统研究了该LDH材料的结构。在紫外光照射下,该LDH材料2小时内的脱硫效率达到87%。对于La3+–Zn2+–Al3+–MoO4 2- LDH材料,MoO4 2-的引入增大了层间距以促进苯并噻吩(BT)的吸附,且MoO4 2-可能为BT的氧化提供活性位点,从而实现高脱硫效率。
关键词: 光催化活性,催化氧化机理,层状双氢氧化物,均相沉淀法
更新于2025-09-23 15:23:52
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具有磁性和电子微环境的新型发光多层薄膜
摘要: 基于剥离磁性层状双氢氧化物(LDHs)与/或带相反电荷的蒙脱土(MMT)纳米片的光致发光多层薄膜(MTFs)通过逐层自组装法制备而成。本研究选用含过渡金属的LDHs纳米片为发色团提供磁场,同时带相反电荷的纳米片可形成额外电子微环境(EME)。结果表明,电子微环境与磁场对增强发色团发光寿命均具有显著影响,这为开发新型发光材料及光电器件提供了新途径。
关键词: 蒙脱石、电子微环境、磁场、层状双氢氧化物、发光
更新于2025-09-23 15:22:29
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层状双氢氧化物修饰的石墨相氮化碳薄膜作为高效光阳极用于光电化学水分解
摘要: 在本工作中,我们研究石墨相氮化碳(g-CN)薄膜作为光阳极催化光电化学(PEC)水氧化的效能,并探讨镍钴层状双氢氧化物(NiCo-LDH)涂层对性能的影响。通过溶剂热法及后续煅烧工艺原位制备了与基底紧密接触的高质量g-CN薄膜,再通过阴极电化学沉积法在其表面修饰NiCo-LDH作为助催化剂。当NiCo-LDH负载量优化时,g-CN/NiCo-LDH复合材料在0.6 V(vs. SCE)下表现出11.8 μA cm-2的光电流,达到裸g-CN的2.8倍。表征与性能测试表明NiCo-LDH促进了反应动力学和电荷分离。该结果为通过NiCo-LDH助催化剂提升g-CN光电化学水氧化性能提供了有效策略,本研究对探索g-CN薄膜上的全水分解具有重要意义。
关键词: 层状双氢氧化物、溶剂热法、光电化学水氧化、助催化剂、石墨相氮化碳
更新于2025-09-23 15:22:29
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助熔剂辅助合成的Zn/Ga层状双氢氧化物衍生氮氧化镓锌具有显著增强的光催化水分解活性
摘要: 镓/锌氧氮化物固溶体[(GaN)1-x(ZnO)x]是极具前景的全解水可见光催化材料。通过将碳酸盐型Zn/Ga层状双氢氧化物前驱体在850℃、氨气氛围下煅烧8-14小时(分别添加与不添加碳酸钠熔剂),制备了一系列(GaN)1-x(ZnO)x(0.11≤x≤0.33)样品。未添加熔剂的固溶体结晶度较低但呈板状形貌,可观察到择优取向;而添加熔剂的样品结晶度更优,在可见光照射下展现出显著更高的全解水光催化活性。此外,通过改变氮化时间等合成参数,其带隙能量可从2.57 eV调控至2.72 eV。该新方法为设计新一代光催化体系提供了新思路。
关键词: 总体水分解,光催化剂,氮氧化镓锌,层状双氢氧化物,助熔剂
更新于2025-09-23 15:21:21
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采用碳包覆ZnAl层状双氢氧化物(C/ZnAl-LDH)制备低成本无铂对电极及其在染料敏化太阳能电池中的性能分析
摘要: 碳基材料是染料敏化太阳能电池(DSSCs)中铂对电极(CEs)的有效替代品。本研究介绍了一种新型碳包覆ZnAl层状双氢氧化物(C/ZnAl-LDH)可作为DSSCs的有效对电极。通过葡萄糖溶液热解ZnAl-LDH合成了C/ZnAl-LDH。采用TEM、SEM、XRD和BET分析对合成的C/ZnAl-LDH进行表征,并利用AFM光谱分析了Pt和C/ZnAl-LDH薄膜的表面粗糙度。采用刮涂法将C/ZnAl-LDH浆料均匀涂覆在FTO玻璃基底上。循环伏安法(CV)、电化学阻抗谱(EIS)和塔菲尔极化等电化学测试表明,由于C/ZnAl-LDH对-I3具有与铂对电极相当的优良还原速率,因此可用作对电极。测得C/ZnAl-LDH对电极的开路电压V(oc)为0.66 V,短路电流密度J(sc)为11.97 mA/cm2。在相同测试条件下,采用C/ZnAl-LDH对电极组装的电池功率转换效率(PCE)为3.18%,与铂对电极的4.62%相当。
关键词: 染料敏化太阳能电池、碳基材料、对电极、层状双氢氧化物、电化学参数
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过剥离法简易可控合成Zn-Al层状双氢氧化物/银杂化材料及其光催化降解苯酚的等离子体活性
摘要: 光催化剂因其能在光照下高效消除有害物质而受到绿色技术应用的关注。目前正积极探索多种提升太阳光照射下光催化过程效率的设计策略。本研究基于改进光催化剂合成方法的思路,探索了一种高效简便的层状双氢氧化物(LDH)-银杂化材料光催化降解苯酚的合成策略。与常见的在LDH表面光沉积贵金属纳米颗粒的方法不同,本研究发现通过剥离路线将银纳米颗粒插层至LDH层间空间的新途径。值得注意的是,合成的ZnAl LDH/Ag包含多个物相:Zn2.5Al(OH)6.5O0.5(DS)0.5Ag0.3、Zn2.5Al(OH)7(HDS)0.5(DS)1.5、Zn2.5Al(OH)6.32O0.68(CO3)0.16Ag0.03和Zn2Al(OH)5.32O0.68(CO3)0.16。初步概念验证显示,在氙灯(>340 nm截止滤光片)照射210分钟内,苯酚的光催化降解转化率达到80%,证实了该方法的高效性。这些发现为将贵金属纳米颗粒引入LDH层间空间提供了新策略,在光催化剂领域具有重要潜力。
关键词: 银纳米粒子,光催化剂,表面等离子体共振,层状双氢氧化物,剥离
更新于2025-09-23 15:19:57
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将NiCo2O4与非晶态NixCoy层状双氢氧化物杂化,显著提升其整体水分解效率的活性
摘要: 整体水分解是一种生产清洁氢气和氧气的有吸引力的技术。在本研究中,我们构建了与三维NiCo2O4杂化的非晶态NixCoy层状双氢氧化物(LDH),在泡沫镍上制备核壳纳米线阵列(NiCo2O4@NixCoy LDH/NF)作为高效的整体水电解电催化剂。通过调节NixCoy LDH中Ni/Co的摩尔比,NiCo2O4@Ni0.796Co LDH/NF在10 mA cm?2电流密度下实现了极低的析氧反应(OER)过电位193 mV和析氢反应(HER)过电位115 mV。详细研究表明,这种杂化结构可以提高NiCo2O4@Ni0.796Co LDH/NF的本征活性并增强电荷转移速率。此外,NiCo2O4与NixCoy LDH界面处异质元素Ni和Co之间的强电子相互作用可能最终影响催化性能。
关键词: 双功能电催化剂、纳米线阵列、非晶材料、层状双氢氧化物、水分解
更新于2025-09-23 12:50:21
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双缆共轭聚合物中给体与受体链段的晶体协同效应助力高效单组分有机太阳能电池
摘要: 电容去离子技术(CDI)作为一种从水溶液中去除多种离子的前景广阔的技术,已引起广泛关注。传统研究中对废水中氟的吸附与解吸去除能耗较高且可能对环境造成危害。本文探究了采用CDI技术去除废水中氟的可行性。研究人员合成了镍钴铝层状金属氧化物(NiCoAl-LMO)纳米片与还原氧化石墨烯(rGO)复合材料(NiCoAl-LMO/rGO)作为CDI电极材料用于氟离子去除。这种具有独特结构和高导电性的NiCoAl-LMO/rGO材料有利于氟离子的吸附。此外,层状结构中钴元素的引入增强了电极材料的赝电容行为。实验结果表明:以NiCoAl-LMO/rGO复合材料为阳极、硝酸处理的活性炭(H-AC)为阴极构成的CDI体系展现出卓越的除氟性能。当初始NaF浓度为500 mg L?1、施加电压1.4 V时,NiCoAl-LMO/rGO的最大吸附容量可达24.5 mg g?1。该复合材料在连续40次CDI除氟循环过程中仍保持良好循环稳定性。NiCoAl-LMO/rGO优异的除氟性能使其具备实际废水处理应用潜力。
关键词: 电容去离子、除氟、层状双氢氧化物、NiCoAl-LMO/rGO、去除容量
更新于2025-09-19 17:13:59
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氮掺杂碳量子点修饰的镁铝层状双氢氧化物负载金纳米催化剂用于高效无碱氧化苯甲醇
摘要: 采用氮掺杂碳量子点(NCDs)修饰的Mg-Al层状双氢氧化物(MgAl-LDH)负载金纳米颗粒(NPs)催化剂,在无溶剂和无碱条件下实现了苯甲醇的氧化反应。综合表征表明,NCDs修饰提升了NCD/MgAl-LDH的表面碱性,有利于金纳米颗粒的稳定。与MgAl-LDH负载的金催化剂相比,Au/NCD/MgAl-LDH展现出更优异的催化活性,苯甲醇转化的转换频率高达约20175 h?1。该NCD/MgAl-LDH负载金催化剂的催化效率提升主要源于类水镁石晶格表面羟基阵列与高度分散NCDs之间的独特协同作用,从而促进醇羟基的吸附与活化。此外,由于Au-NCDs间强相互作用,Au/NCD/MgAl-LDH比Au/MgAl-LDH具有更好的结构稳定性。这一重要发现为开发其他高效金属-碱催化剂应用于多种碱催化多相反应提供了新思路。
关键词: 表面金属基协同作用,层状双氢氧化物,金纳米颗粒,氮掺杂碳量子点,氧化
更新于2025-09-12 10:27:22
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用于表面光催化性能的Zn-Al-Ti混合氧化物改性水泥相的开发
摘要: 近期,多项研究聚焦于纳米颗粒在混凝土和水泥中的光催化性能。本文评估了Zn-Al-Ti纳米颗粒的光催化活性,以及掺入这些颗粒后熟料浆体的矿物学行为。通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对样品进行研究。在紫外光照射下进行了亚甲基蓝(MB)的光催化降解实验。制备并表征了不同样品:熟料浆体中添加了由层状双氢氧化物(LDH)合成的粉末添加剂制成的Zn-Al-Ti混合氧化物(掺量范围为0-20wt.%),水灰比为0.4。含20wt.% Zn-Al-Ti混合氧化物的混合物清晰显示出纳米复合材料基本元素的存在,其重要含量对光催化过程起关键作用。亚甲基蓝降解的实验结果表明,含20% Zn-Al-Ti混合氧化物的样品表现出增强的光催化活性,证实了光生电子和空穴实现了显著高效的分离。
关键词: 熟料、水泥、层状双氢氧化物、光催化
更新于2025-09-11 14:15:04