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oe1(光电查) - 科学论文

23 条数据
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  • 多功能可回收TiO2复合海绵用于高效吸附、检测及光催化分解有机污染物

    摘要： 如今，开发用于监测和去除环境介质中溶剂、染料等有机污染物的技术是一项至关重要的任务。为消除这些污染物，人们一直在寻求能够吸附、检测并分解此类化合物的高效材料。本文展示了一种简单且低成本的方法，用于制备由聚二甲基硅氧烷（PDMS）网络与功能纳米颗粒组成的环保型多功能可回收TiO?复合海绵。通过水溶性晶体构建多孔模板，并在填充液态PDMS的模板中额外引入TiO?纳米颗粒。待PDMS固化后，最终用水溶解模板获得集成了TiO?的复合海绵。利用所制备的复合海绵，可通过分子特异性拉曼信号定性检测吸附的有机污染物。此外，我们通过TiO?纳米颗粒引发的光催化分解作用实现了对吸附污染物的循环处理。这些成果对进一步应用具有指导意义，也有助于解决环境污染相关问题。

    关键词： 二氧化钛复合海绵，拉曼检测，光催化分解，有机污染物，高效吸附

    更新于2025-11-25 10:30:42

  • 一种反对称双（ASD）Z型光催化体系：(ZnIn2S4/Er3+:Y3Al5O12@ZnTiO3/CaIn2S4) 用于有机污染物降解与同步产氢

    摘要： 通过等电点和煅烧法制备了一种反对称双（ASD）Z型ZnIn2S4/Er3+:Y3Al5O12@ZnTiO3/CaIn2S4光催化剂。以酸性橙II为目标有机污染物，在模拟太阳光照射下同时进行降解和产氢来评估其光催化活性。所制备的ASD Z型ZnIn2S4/Er3+:Y3Al5O12@ZnTiO3/CaIn2S4光催化剂具有高光催化活性，这归因于光响应范围的扩大、还原表面积的增加以及光生载流子分离效率的提高。此外，循环实验证明该光催化剂在五次重复循环后仍保持高光催化活性。同时提出了ASD Z型ZnIn2S4/Er3+:Y3Al5O12@ZnTiO3/CaIn2S4光催化剂在光催化降解有机污染物同时产氢的机理。希望本研究能为有效降解污染物和快速制氢提供一条有前景的途径。

    关键词： 同时产氢、有机污染物、反对称双（ASD）Z型光催化体系、ZnIn2S4/Er3+:Y3Al5O12@ZnTiO3/CaIn2S4复合材料、上转换发光剂、光催化降解

    更新于2025-11-19 16:51:07

  • 基于氧化石墨烯组装的等离子体MoO2纳米球用于有机污染物的超灵敏SERS检测

    摘要： 通过以钼（Mo）和三氧化钼（MoO?）为前驱体，采用简单的水热辅助合成法制备了氧化钼与氧化石墨烯（MoO?/GO）纳米复合材料。多孔中空结构的MoO?纳米球组装于GO纳米片上。得益于MoO?的等离子体效应以及MoO?与GO的协同作用，该杂化纳米材料对有机污染物展现出显著增强的表面增强拉曼散射（SERS）活性。对罗丹明6G（R6G）的检测限达1.0×10?? M，最大增强因子（EF）高达1.05×10?，是半导体基SERS材料中的最佳性能。实际应用中，MoO?/GO SERS基底用于检测河水中亚甲基蓝（MB），可获得1.0×10?? M的检测限。以芘为探针分子时，实现定量检测且检测限为1.0×10?? M，证实其具备多分子检测的良好可行性。此外，该纳米复合材料还表现出高稳定性、可重复性及耐酸碱特性。

    关键词： 有机污染物、等离激元效应、表面增强拉曼散射、氧化石墨烯、检测、二氧化钼

    更新于2025-11-14 15:27:09

  • 活性氧物种的作用及KBiO3合成方法对亚甲基蓝和环丙沙星光降解的影响

    摘要： KBiO3通过三种方法合成：化学取代法、水热法和声化学法。所有反应产物经X射线粉末衍射分析均显示KBiO3具有立方结构。采用扫描电子显微镜(SEM)分析各样品形貌，图像显示颗粒呈立方体状(化学取代法)、球体状(声化学法)和片状(水热法)。高分辨透射电镜(HR-TEM)技术用于确认晶体结构并测定样品粒径，同时验证形貌特征。评估了KBiO3对亚甲基蓝(MB)和环丙沙星(CPFX)降解反应的光催化活性：声化学法制备的KBiO3在120分钟内使MB几乎完全褪色(近100%)，水热法合成的KBiO3对CPFX实现67%降解率。这些结果与催化剂形貌及有机物在催化剂表面的吸附作用相关。为深入理解MB和CPFX的光催化降解过程，向反应体系中添加苯醌、异丙醇和过氧化氢酶等清除剂以鉴定参与的活性氧物种(ROS)。研究发现过氧化氢(H2O2)是MB降解的主要氧化物种；而CPFX的氧化则由超氧自由基(O2?·)介导。

    关键词： 光催化、有机污染物、活性氧物种、清除剂、KBiO3

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 三维CdS-石墨烯气凝胶的一锅法自组装及其在水净化中优异的吸附性能与光催化活性

    摘要： 基于石墨烯的三维（3D）气凝胶杂化材料作为一类新型功能材料近年来崭露头角，并已应用于多个领域。本研究通过简便的一锅水热法，原位组装球形硫化镉纳米颗粒于石墨烯气凝胶（GA）中。所得CdS-GA杂化材料具有分级多孔结构，且CdS与GA之间存在强电子相互作用，这增强了其在可见光照射下对水中有机污染物（如罗丹明B（RhB）、亚甲基蓝（MB）、酸性铬蓝K（AcbK）、甲基橙（MO）和环丙沙星（CIP））的吸附能力和光催化活性。CdS-GA对MO、MB、CIP、RhB、AcbK的去除效率分别是纯CdS的15.6倍、6.6倍、4.4倍、2.8倍和2.2倍。同时，所得CdS-GA杂化材料表现出良好的可重复使用性。此外，还探讨了光催化机理。这为探索具有优异吸附能力和卓越可见光诱导光催化活性的半导体-GA杂化材料提供了有价值的替代方案。

    关键词： 石墨烯气凝胶、吸附、光催化、杂化材料、硫化镉纳米粒子、有机污染物

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 结合碳纳米管作为"电子桥"的层级二氧化钛微球光催化活性增强

    摘要： 通过高效电荷分离增强二氧化钛（TiO2）的光催化活性至关重要但具有挑战性。本研究利用分级TiO2微球与碳纳米管（CNTs）之间形成的"电子桥梁"，有效抑制了光生e–-h+对的复合。所制备的具有交错层状晶体覆盖的三维TiO2微球富含孔隙和锐利边缘，形成了具有大比表面积和丰富活性位点的理想光催化界面。结合CNTs后，TiO2微球实现连接与稳定化。此外，CNTs作为电子传输通道，促进e–-h+对的有效分离，从而赋予优异的光催化活性。瞬态荧光光谱显示，在CNTs辅助下TiO2上电子寿命从5.23 ns延长至10.14 ns。在水相体系中，聚集于CNTs的电子可与O2反应生成O2–，同时TiO2主体中残留的大量空穴通过氧化吸附水产生OH，为4-硝基苯酚的光催化降解提供丰富活性物种。当CNTs质量比为5%时，TiO2@CNTs复合材料对有机污染物的去除效率达到最高。

    关键词： 电子桥、二氧化钛、碳纳米管、有机污染物、光催化降解

    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

  • AgNPs@ZIF-8复合材料的可控合成：一种高效降解亚甲基蓝和刚果红的非均相光催化剂

    摘要： 利用新型金属基复合材料进行有机染料的光催化降解是减少水污染最具吸引力和可持续性的方法之一。本研究通过原位生成银纳米颗粒（AgNPs）和沸石咪唑酯骨架结构材料（ZIF-8），展示了简便的AgNPs@ZIF-8合成方法，并采用粉末X射线衍射（PXRD）、X射线光电子能谱（XPS）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）对不同银含量（标记为SZ、SZ1、SZ2、SZ3）的复合材料进行了表征。透射电镜（TEM）和能量色散X射线光谱（EDX）分析证实了ZIF-8基质中AgNPs（SZ中粒径为96 nm，SZ1至SZ3中为17.32±2.35 nm）的包覆/修饰。Brunauer-Emmett-Teller（BET）吸附-脱附研究表明，由于SZ中包裹了大量银纳米颗粒，其比表面积（982 m2/g）小于SZ1至SZ3。合成的复合材料在空气和氮气氛围中热稳定性高达400°C。与ZIF-8相比，AgNPs@ZIF-8因其大比表面积、高孔隙率和独特的协同效应，展现出优异的有机染料光催化降解效率。在pH≥7条件下，SZ2对亚甲基蓝（MB）的降解率达97.25%，对刚果红（CR）达100%。此外，通过GC-MS分析了降解产物片段，并探讨了可能的降解机制。

    关键词： 银纳米粒子，有机污染物，光催化剂，非均相催化，复合材料

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 银氯化物@银金纳米催化剂的结构与组成可调谐吸收特性及其在环境污染物等离子体光催化降解中的应用

    摘要： 具有银纳米颗粒（NPs）修饰的纳米结构氯化银（Ag/AgCl）复合纳米材料因其可见光吸收特性，在作为表面等离子体光催化剂方面展现出潜力。然而，银纳米颗粒在近400纳米处的狭窄吸收带导致可见光区域吸收效率低下，进而使得Ag/AgCl纳米材料的光催化活性不尽如人意。本研究我们推出一类新型基于氯化银的光催化剂——双金属银金纳米颗粒修饰的氯化银（AgCl@AgAu NPs），用于可见光驱动的有机污染物光催化降解。聚乙烯吡咯烷酮能选择性还原氯化银表面的贵金属前驱体，同时保持氯化银结构完整。修饰纳米颗粒的扩展组分将吸收带红移至550–650纳米范围，使催化剂能利用更多可见光能量从而提升效率。此外，我们调控了AgCl@AgAu NPs的结构并探究其与光催化性能的关联。通过多种有机污染物体系、循环实验及天然水介质分别验证了该材料的普适性、化学稳定性及实际应用价值。这项关于银基纳米光催化剂合成与应用的基础研究，对设计表面等离子体光催化剂及拓展其应用具有重要价值。

    关键词： 有机污染物，光催化剂，纳米粒子，银，氯化银，表面等离子体共振，聚乙烯吡咯烷酮，可见光，金

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 增强型光电催化降解双酚A并同步在盐水中生产过氧化氢的废水处理

    摘要： 盐水中有机污染物的降解一直是环境修复面临的挑战。本研究构建了一个双室电解池，可同步实现盐水中有机污染物（双酚A，BPA）的降解与过氧化氢（H2O2）的制备。阳极室采用氯离子（Cl?）作为介质、WO3光阳极作为自由基引发剂，设计出新型太阳光驱动系统。在光照条件下，WO3光阳极产生的光生空穴促进Cl?转化为活性氯物种，从而加速BPA氧化。结果表明：将pH提升至10.8或Cl?浓度增至200 mM时，BPA去除效果显著增强——在此条件下，120分钟内92%的BPA被降解为CO2和H2O。阴极室采用新型多巴胺修饰碳毡（CF-DPA）电极制备H2O2，在最优条件下可获得5.4 mM的高浓度产物。电化学分析表明，多巴胺修饰促进了电子转移并增强了双电子氧还原反应，从而提高了H2O2产率。

    关键词： 三氧化钨，过氧化氢，光电催化，多巴胺，有机污染物，含盐废水

    更新于2025-09-23 07:04:27