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oe1(光电查) - 科学论文

23 条数据
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  • 基于激光扫描的两轴定位器非理想球管接头焊接机器人路径规划

    摘要： 有机污染物的转化与降解仍是环境科学领域的挑战。本研究报道了一种一锅溶剂热法，将有机污染物（4-硝基苯酚，4-NP）碳化为无金属氮掺杂石墨烯量子点（N-GQDs）。所得N-GQDs凭借优异的上转换光致发光和光热转换能力，在近红外（NIR）光照射下对4-NP催化转化为4-氨基苯酚（4-AP）表现出卓越活性。NIR增强的4-NP至4-AP还原效率不仅源于光热作用加剧分子布朗运动所促进的N-GQDs与4-NP碰撞，还来自NIR辐照下N-GQDs光激发产生电子的加速转移。该N-GQDs具有优异光稳定性，经五次循环使用后仍保持高效活性。这种将有机污染物转化为高效无金属碳催化剂的技术，对苯胺和扑热息痛的工业生产具有重要价值。

    关键词： 有机污染物、无金属光催化剂、4-硝基苯酚还原、氮掺杂石墨烯量子点、近红外增强催化活性

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 一种新型碳量子点（CQDs）修饰的Cs?PW??O??Fe(III)(H?O)材料，具有高效光催化性能

    摘要： Keggin型多金属氧酸盐是一种具有可调光吸收范围的光催化剂。然而，光生载流子的高复合率阻碍了其光催化效率。为解决这一缺陷，通过水热法合成了新型碳量子点（CQDs）修饰的Cs4PW11O39Fe(Ⅲ)(H2O)光催化剂（CQDs/Cs4PW11Fe）。采用XRD、SEM、TEM、DRS和表面光电压测试对制备的光催化剂进行了系统的物相结构、形貌、光学及电子性能表征。研究发现CQDs良好地沉积在Cs4PW11Fe表面，拓宽了Cs4PW11Fe的光吸收范围?？杉庹丈湎拢珻QDs/Cs4PW11Fe复合光催化剂对RhB的光降解效率显著提高。通过捕获实验检测了光催化机理，并利用电化学阻抗谱测试证实了样品的电荷转移与分离效率。

    关键词： 碳量子点、有机污染物、光催化、太阳能利用、Cs4PW11O39Fe(Ⅲ)(H2O)

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过金属-有机框架薄膜包覆光纤实现混合水溶液中的物理化学反应传感

    摘要： 构建了一种金属有机框架薄膜（UiO-66）光纤平台作为数据处理传感系统，用于检测水污染物。采用简易放大方法设计出常规单模光纤（SMF-28）尖端（端面）的水稳定型UiO-66传感器，用于检测混合水溶液中的罗丹明B和甲基紫精。光学检测方法基于法布里-珀罗干涉测量术，通过快速傅里叶变换（FFT）技术分析干涉信号。水中两种污染物的混合会产生复杂的物理化学现象，FFT清晰地将其显示为与特定分析物类型相关的特定频率。

    关键词： 有机污染物，水质监测，金属有机框架，液体传感器，光纤化学传感器

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 纤锌矿结构氧化钴：一种适用于光伏吸收层的直接带隙氧化物

    摘要： 针对环境修复中过一硫酸盐（PMS）非均相活化的高效碳基纳米材料理性设计极具价值。钴氮共掺杂碳材料可协同调控碳电子结构并增强其PMS催化活性，但钴氮协同机制（尤其是钴的作用）尚不明确。本研究构建了钴氮共掺杂多孔碳（Co–N-PCs）以强化PMS活化，通过调控钴掺杂量探究其作用机制。结果表明：钴氮共掺杂产生协同效应显著提升有机污染物降解的PMS活化性能——含酚废水降解动力学常数达48.4，较单一氮/钴掺杂多孔碳提高17.6倍，且优于均相Co2?（现有最佳PMS催化剂）。随着钴氮配位位点（Co–Nx）增加，Co–N-PC催化活性显著增强，其强结合特性还能抑制钴溶出。实验与密度泛函理论（DFT）证实：该协同效应源于二者差异化作用——氮掺杂主要形成带电碳位点促进PMS吸附，而钴掺杂主要加速电子从碳向PMS转移使其解离生成硫酸根自由基。

    关键词： 钴氮共掺杂多孔碳、过一硫酸盐、有机污染物、非均相活化、协同机制

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 一种新型镧掺杂CuCr2O4纳米颗粒光催化剂的设计与开发，用于高效去除水污染

    摘要： 在本研究中，首次报道了镧元素插入CuCr2O4晶格结构的现象。通过简单的制备工艺实现了镧的掺杂，并成功制备出不同镧负载比例的CuCr2O4晶体结构。为确认所制备材料的正确结构，我们采用了包括X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、漫反射光谱(DRS)和振动样品磁强计(VSM)在内的多种表征方法。对所合成纳米结构的光催化性能进行了评估，在可见光照射下降解RhB和MO有机污染物时，该催化剂展现出98%和99%的光催化降解效率。根据捕获实验结果，超氧阴离子自由基是光催化过程中的主要活性物种。为进一步阐明所制备光催化剂对水中污染物降解能力的增强机制，基于实验测试结果提出了相应的光催化机理?？芍馗葱云拦朗笛楸砻?，该合成催化剂在光催化性能无明显损失的情况下可循环使用六次。

    关键词： 掺镧光催化剂、磁性、CuCr2O4、有机污染物

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 中心复合设计（CCD）优化合成Fe3O4@SiO2@AgCl/Ag/Ag2S新型磁性纳米光催化剂用于有机污染物催化降解

    摘要： 在本研究中，我们制备并合成了一种高效的可见光活性磁性纳米光催化剂Fe3O4@SiO2@AgCl/Ag/Ag2S，用于降解甲基橙（MO）这一模型有机污染物。采用XRD、SEM、TEM、EDS、DRS和VSM分析对所开发的磁性纳米光催化剂进行表征。此外，基于响应面法（RSM）的中心复合设计（CCD）建模被用于优化合成和操作条件，以最大化光催化性能。通过CCD优化的AgCl与Fe3O4的摩尔比、Ag2S与Fe3O4的摩尔比以及光催化剂用量分别为0.8、0.27和1.27 g/L。所开发的Fe3O4@SiO2@AgCl/Ag/Ag2S纳米光催化剂在可见光照射下降解MO表现出优异的光催化活性，在30分钟和一小时内分别降解约90%和99%的MO，其中预测值与实验值高度吻合（R2=0.971，Adj-R2=0.945）。同时，该纳米光催化剂的形貌、理化性质和磁性能在连续十次光催化反应循环后基本保持不变，且未观察到光催化活性的显著下降。

    关键词： 磁性纳米光催化剂、中心复合设计（CCD）、有机污染物、AgCl/Ag/Ag2S、水处理

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 水处理与废水处理中的纳米技术 || 半导体纳米粒子在去除废水中有机污染物或染料方面的应用

    摘要： 由于工业化快速发展、人口增长和长期干旱，对纯净水的需求不断增加而水源却日益短缺，这已成为全球性问题。工业发展产生多种有机产物，这些物质往往难以降解。工业废水中含有各种化学物质，尤其是合成染料。例如纺织业在生产过程中通过不同工序将染料浸入纺织纤维，会产生大量废水，其中含有大量洗涤剂、染料、微纤维（纤维素、羊毛和合成纤维）以及无机盐。这种污染物负荷极高的残留水会对自然水体造成污染。目前纺织业使用的染料中超过50%为单偶氮、双偶氮和三偶氮染料，鉴于其化学稳定性（难降解性）及对生态系统的负面影响，工厂排放废水中脱色规定的制定已成为全球热议话题。即使废水中染料浓度极低也极易被察觉，且这些纺织染料的降解产物通常具有致癌性。这类废水具有高色度、高生化需氧量(BOD)和高化学需氧量(COD)负荷，以及高溶解性有机物(DOM)浓度的特征。染料是能吸收可见光波长范围(400-700纳米)的芳香族化合物。染料分子由发色团（分子中能吸收光的部分，即吸色配位基团）和共轭体系（具有交替双键与单键的结构）组成。发色团包含碳碳双键(C=C)、碳氧双键(C=O/羰基)、偶氮基团(-N=N-)或硝基(-NO2)。溶解性有机物(DOM)是指包含碳水化合物或多糖、氨基酸或肽/蛋白质、脂类、腐殖物质及人为有机污染物等多种有机物质的复杂混合物，它在饮用水处理厂(DWTPs)和污水处理厂(WWTPs)中对处理效能和出水水质具有重要影响，且普遍存在于各类水体中。DOM的存在不仅影响现行排放标准，更为废水修复带来重大挑战。

    关键词： 废水、氧化锌、染料、氧化铁、光催化、半导体纳米颗粒、有机污染物、二氧化钛

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 负载Cu2-xS的硅藻纳米复合材料作为新型光催化剂用于有机污染物的光催化降解

    摘要： 具有层级结构的硅藻壳因其独特的光学特性、优异的机械强度和异常复杂的孔隙图案，在众多领域被广泛研究。本文首次通过温和的室温方法成功制备了硫化亚铜改性硅藻土材料。直径50-100纳米的硫化亚铜纳米颗粒均匀分布于硅藻土表面。所制得的硫化亚铜-硅藻土复合材料（Cu2-xS-DE）展现出卓越的光催化降解性能：在20毫克光催化剂用量下，经紫外-可见光照射40分钟，对亚甲基蓝（MB）和甲基橙（MO）的降解效率分别达到99.1%和96.9%。研究还提出了该材料在Cu2-xS-DE/H2O2反应体系中对有机污染物的降解机理。这项工作为设计制备具有高效光催化降解活性的硅藻基纳米材料提供了有效策略，在环境治理应用方面具有重要价值。

    关键词： 硅藻、Cu2-xS、光催化剂、有机污染物、降解

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 锰掺杂对氧化锌纳米粒子结构、光学及光催化活性的影响

    摘要： 本工作通过掺杂不同含量的锰（0、1、2、3和4 wt.%；0%表示未掺杂），合成了聚乙二醇-6000（PEG-6000）包覆的氧化锌纳米颗粒（NPs）。采用X射线衍射测得六方纤锌矿结构纳米颗粒在4%锰掺杂与未掺杂（0%）时的晶粒尺寸分别为30 nm和28 nm。锰掺杂使氧化锌光学带隙从3.36 eV红移至3.51 eV。掺杂剂中的Mn2?离子在氧化锌纳米颗粒吸收光谱中引入了尾态，使其可作为高效紫外光催化剂降解有机污染物（如甲基橙（MO）、亚甲基蓝（MB）和刚果红（CR））。当锰掺杂量为4%时该效应达到最优。对比0%与4%锰掺杂，三种污染物的降解效率分别约为87/93.5%（MO）、85/88%（MB）和86/93%（CR）。研究表明，氧化锌纳米颗粒的锰掺杂能显著提升其光降解效率。

    关键词： 锰锌氧化物，光催化降解，有机污染物，紫外照射，半导体纳米颗粒

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • ZnO-Ag-Nd纳米复合材料作为新型合成纳米光催化剂降解有机化合物的应用：动力学、热力学及经济性研究

    摘要： 在本研究中，通过燃烧法合成了氧化锌（ZnO）-银（Ag）-钕（Nd）纳米复合材料，用于降解作为有机污染物的染料。采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜技术对合成的纳米光催化剂进行了表征。有机污染物（酸性红18）的去除过程在配备紫外灯的半间歇式光反应器中进行。同时研究了关键操作参数（如pH值、温度、溶液初始浓度和纳米光催化剂用量）的影响，以评估动力学和热力学特性。在最佳工艺条件（pH=6.21，纳米光催化剂用量=0.08克/升，以及低溶液初始浓度）下，通过测量溶液的总有机碳来监测污染物的降解情况。最后的经济研究表明，光催化高级氧化工艺是处理低浓度有机污染物的可行方法。

    关键词： 废水处理、降解、有机污染物、纳米光催化剂

    更新于2025-09-10 09:29:36