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oe1(光电查) - 科学论文

8 条数据
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  • 材料信息学辅助的高产二维纳米材料剥离合成法

    摘要： 通过剥离层状材料，可以合成具有特征结构和性能的多种无机及有机纳米片。然而，探索剥离条件并表征纳米片通常需要耗费大量时间和精力。此外，提高剥离所得纳米片的产率也颇具挑战性。本研究提出一种无需经验与直觉的材料信息学辅助高产率纳米片合成方法：将含有无机层与层间有机客体的层状复合材料分散于多种介质中剥离为纳米片。首先通过实验筛选确定高效剥离条件并获得信息学方法的训练数据集，随后采用稀疏建模技术提取预测纳米片产率的关键因素。该方法仅需最少实验次数即可在未知体系中实现高产率（最高达50%）的纳米片合成，其产率高于层状材料的常规报道值。这种有效组合策略有望不仅用于化合物发现，还可实现材料结构调控。

    关键词： 稀疏建模、层状材料、剥离、二维纳米材料、材料信息学

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 层状材料中的光诱导晶格收缩

    摘要： 光激发诱导的结构和电子变化是二维晶体功能化的一项有前景技术。要调控这些高度各向异性晶体结构的光响应特性，必须研究激发电子态对平面共价键网络及相对较弱的面外色散作用的影响。虽然通过泵浦-探测实验测量了平面原子动力学并通过第一性原理模拟进行了表征，但电子激发对弱面外范德华键的影响研究较少。我们采用非绝热量子分子动力学方法研究了光激发二硫化钼双层中的原子运动，发现在电子激发后100飞秒内沿面外方向的晶格参数出现显著的非热减小，这是由于电子重新分布至层间反键特性较弱的激发态所致。这种光激发过程中弱键相互作用的非平庸行为，对调控含非共价相互作用（如层状材料和聚合物）材料体系的性能具有潜在应用价值。

    关键词： 量子分子动力学、层状材料、二硫化钼、光动力学、范德华力

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 使用高结晶度ZnFe2O4/MoS2纳米复合材料实现高效白光LED驱动的光催化制氢

    摘要： 从能源?；慕嵌壤纯?，设计高效的光催化制氢系统极为重要?？悸堑浇缑娴绯⌒в徒峁固匦裕呓峋б熘式峁勾呋烈驯恢な涤兄谔嵘涔獯呋饣钚?。本研究通过水热法制备了一种由ZnFe2O4纳米砖锚定在二维二硫化钼（MoS2）纳米片上的高结晶异质结（即ZnFe2O4/MoS2）。优化后的ZnFe2O4/MoS2光催化剂（ZnFe2O4含量为7.5 wt%）展现出高达142.1 mmol h?1 g?1的产氢速率，在相同条件下是原始ZnFe2O4的10.3倍。光电化学结果表明，ZnFe2O4/MoS2异质结显著抑制了电子-空穴复合并促进了高效电荷转移。随后，我们探讨了白光LED照射下该体系可能存在的Z型光催化产氢机制。此外，还研究了助催化剂对ZnFe2O4/MoS2异质结构光催化产氢的影响。本工作展示了将一维或零维结构与二维纳米片进行简化耦合以提升光催化产氢活性的方法，并证实MoS2可作为无贵金属光催化剂的可行替代材料。

    关键词： 光催化产氢、层状材料、二硫化钼、光催化剂、异质结

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [2019年IEEE第五届技术融合国际会议(I2CT) - 印度孟买(2019.3.29-2019.3.31)] 2019年IEEE第五届技术融合国际会议(I2CT) - 通过化学气相沉积法控制工艺参数实现二硫化钼不同微观结构的生长

    摘要： 层状材料中各向异性的键合使其结晶形成不同结构，如光滑薄膜、纳米管和富勒烯状纳米颗粒。本文报道了通过化学气相沉积（CVD）法调控工艺参数实现二硫化钼（MoS2）不同微观结构的生长。扫描电子显微镜和拉曼光谱证实了绝缘衬底（SiO2/Si）上生长的MoS2。研究发现：硫环境不足和蒸汽流速过慢会导致MoO3-x无法完全转变为MoS2而形成中间相MoO2。通过单步法合成了MoS2与MoO2/MoS2异质结构。此外，通过调节中心区加热速率和蒸汽流速，成功制备出花状MoS2结构。

    关键词： 硫化，化学气相沉积，二硫化钼，层状材料，二维材料

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 白光LED照射下具有增强光催化活性的热解合成g-C?N?/Nb?O?纳米复合材料

    摘要： 近年来，高效可见光驱动光催化剂的设计与制备备受关注。然而，单一组分光催化剂因光生载流子复合率高和化学稳定性差而应用受限。本研究采用简易热解法，探究了氮化碳（g-C3N4）纳米片平面表面原位沉积Nb2O5纳米颗粒（即CN-NbO异质结构）基于Z方案的催化活性。所合成光催化剂在白光LED照射下对有机孔雀石绿（MG）染料降解及光催化产氢均表现出显著效能，其中CN-NbO异质结构展现出更快的MG染料降解速率和更高的光催化产氢速率。此外，本文还探讨了LED光照下光催化产氢的Z方案机理。光电化学研究表明，CN-NbO异质结构的优异光活性主要源于能带边缘位置的合理排布——这种排布既抑制了载流子复合，又促进了界面间高效电荷传输。本研究为原位制备具有高活性和稳定产氢性能的二维/一维新型光催化剂提供了理想方法。

    关键词： 染料降解、产氢、纳米粒子、光催化剂、LED照射、层状材料

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于层状三元和四元过渡金属硫族化合物的水分解催化剂

    摘要： 水分解在电化学和光电化学能量转换器件中具有重要作用。通过析氢反应（HER）进行的电化学水分解是生产氢气（H2）的直接途径，这需要高效的电催化剂来降低能耗。最新研究进展催生了大量新型电催化剂，尤其是基于非贵金属的电催化剂。本综述全面介绍了三元和四元6d族过渡金属硫族化合物（TMCs）基电催化剂在水分解（特别是HER）领域的最新发展。详细讨论从二元到四元TMCs展开，包括表面工程、异质结构、硫族元素替代以及TMCs的分层结构设计。此外，重点探讨了这些电催化剂在未来研究中面临的挑战及提升其水分解性能的重要方向。

    关键词： 过渡金属、层状材料、层级结构、氢、异质结构、表面工程、电催化剂

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 以超人类的预测能力揭示未知层状材料的谱系

    摘要： 我们发现了1000多种可能呈现层状和二维相态但尚未合成的材料的化学组成。其中包括两种计算表明能以不同带隙的独特结构存在的材料，从而扩充了为数不多的二维相变材料清单。虽然已有超过1000种层状材料的数据库被报道，但我们首次提供了可能呈层状但尚未合成的完整材料数据库，为合成领域提供了路线图。我们通过将物理原理与实验数据机器学习相结合实现这一目标，并利用密度泛函理论验证了部分候选材料。研究发现，我们的模型在识别层状材料方面比该领域从业者表现优异五倍，与专业固态化学家相当甚至更优。最后我们发现，在部分材料标签未知的情况下，半监督学习能为材料设计带来优势。

    关键词： 二维材料、机器学习、材料发现、密度泛函理论、层状材料

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 六方氮化硼光子纳米结构

    摘要： 基于层状范德华(vdW)材料的器件日益受到关注，这推动了新型纳米制造技术的发展。六方氮化硼(hBN)是量子光子学和声子极化激元研究领域最具前景的材料之一。本文详细报道了一种采用混合反应离子刻蚀(RIE)与电子束诱导刻蚀(EBIE)技术制备多种hBN光子器件的先进工艺。重点分析了RIE与EBIE技术的优缺点，并通过实验证明该混合方法能有效制备具有纳米级特征结构和高垂直侧壁的悬浮/支撑型器件。通过测量高品质光学腔模(Q≈1500)验证了所制器件的功能性。该纳米制造技术为构建基于hBN及其他层状vdW材料的集成化单片量子光子平台奠定了重要基础。

    关键词： 六方氮化硼、光子器件、纳米制造、纳米光子学、层状材料

    更新于2025-09-04 15:30:14