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oe1(光电查) - 科学论文

32 条数据
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  • 以β-In2S3量子点为可见光光催化剂实现偶氮染料中萘磺酸基团缺陷辅助对称断裂

    摘要： 用于合成偶氮染料颜料、橡胶加工化学品和药品的萘磺酸是一种会污染水体的致癌物质。本研究报道了可见光驱动下甲基橙染料中萘磺酸基团的对称裂解及其转化为中间化合物的过程。这些中间产物进一步降解为二氧化碳、硝酸盐、硫酸盐、水和氯等无机离子。采用β-In2S3量子点作为光催化剂，在可见光照射下实现了染料的完全降解。在均匀沉淀过程中，β-In2S3量子点（约9纳米）自组装形成具有高比表面积的微花结构（约50纳米）。这些量子点展现出尺寸依赖性的F2g、Eg和Ag1拉曼活性模态，其峰值分别位于~150 cm?1（In-In伸缩模态）、219 cm?1（In-S弯曲模态）和300 cm?1，对应立方相β-In2S3的振动模式。立方相β-In2S3量子点在可见光照射下具有光活性并能释放强氧化性OH·自由基。它们在紫外区（~380 nm）呈现强带间发射，并在电磁波谱的蓝光（~484 nm）、绿光（~580 nm）和红光（~600 nm）区域表现出宽频带缺陷发射。通过调节样品中In/S比例，可控制这些源于硫空位、铟间隙和氧掺杂的缺陷能带发射强度。这些缺陷增强了可见光吸收系数并提升了立方相β-In2S3量子点的光催化效率。因此，采用低In/S比例（1:1）、低用量20毫克且最短照射时间30分钟的立方β-In2S3量子点，实现了偶氮染料的缺陷辅助完全（100%）光降解。该光催化剂在30分钟可见光照射下可重复使用4次。立方β-In2S3量子点-微花结构是一种高效环保的光催化剂，即使在极低浓度下，通过直接日照30分钟也能消除染料污染水体的毒性。

    关键词： 硫化铟，缺陷发射，光催化，水处理

    更新于2025-11-19 16:56:42

  • 纳米复合聚合物纳米纤维光脱色水的起伏变化

    摘要： 鉴于水污染呈指数级加剧导致水资源短缺，我们迫切需要能以极低能耗快速净化水的实用纳米技术系统。本文介绍了一种基于二氧化钛纳米颗粒（NPs）和聚醚砜纳米纤维（NFs）的纳米复合材料体系，该材料可吸附并光解有机水污染物（如染料分子）。我们从净化效率及纳米填料光催化活性可能影响的结构性两方面评估了该体系的优缺点：虽然该材料具有超亲水性，能通过吸附/光解作用去除水中95%的亚甲基蓝（MB），但紫外照射会导致其热机械性能下降——不过仍保持在纯NFs的性能水平。从动力学角度分析，其去除行为符合一级和二级动力学模型，且该纳米复合NFs的去除行为更符合二级动力学模型。总体而言，这些反馈表明该纳米复合材料能有效用于水处理，且其结构性能与纯材料同样可靠。

    关键词： 纳米纤维、光降解、染料去除、水处理、光催化

    更新于2025-11-14 17:03:37

  • 用于橄榄油厂废水膜微滤辅助清洗的光活性凝胶

    摘要： 在聚乙烯膜表面制备了一种光活性凝胶，用于增强橄榄油厂废水处理过程中的抗污染性能。通过构建由光催化纳米粒子和离子型聚电解质组成的逐层结构，在膜表面引入了光响应和pH响应材料。研究人员探索并确定了抑制污染物吸附的最佳工作条件，认为排斥界面力和污染物向催化位点的辅助转移是减缓微滤过程中通量下降的关键因素。在两种不同pH条件下进行了6小时连续水下辐照测试，结果表明：当沿膜壳侧形成适宜的化学微环境时，光活性凝胶展现出优异的处理效率。无需额外化学试剂或昂贵的反冲洗程序来清洁膜面，仅需快速可逆的pH切换即可去除残留物，从而有效保持膜表面逐层复合结构（LBL）的完整性。

    关键词： 浸没式微滤、逐层自组装、二氧化钛纳米颗粒、水处理、自清洁

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 掺铜杂化Agx–Auy@ZnO纳米粒子及其增强的光催化活性

    摘要： 本文报道了铜掺杂杂化Agx–Auy@ZnO光催化剂的简易多元醇合成方法。通过X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱、透射电子显微镜和氮气吸附实验对所得样品进行了表征。实验结果表明，银、金及银-金合金纳米颗粒成功负载于组装的铜掺杂氧化锌表面。以敌草隆除草剂为模型污染物，在模拟太阳光照射下测试了铜掺杂Agx–Auy@ZnO纳米材料的光催化性能。向掺杂ZnO中添加银和/或金纳米颗粒显著提升了反应速率常数，其随银金含量变化呈现火山型曲线规律。铜掺杂Ag0.3@ZnO、Au0.5@ZnO和Ag0.5–Au0.3@ZnO分别获得最大准一级速率常数18.55×10?3 min?1、22.70×10?3 min?1和24.74×10?3 min?1。由于有效的电子转移协同效应，铜掺杂Ag0.5–Au0.3@ZnO双金属纳米颗粒展现出最高的光催化活性。

    关键词： 混合光催化剂，铜掺杂，敌草隆，水处理，多元醇法，一锅法，氧化锌，金，光催化，太阳光，银

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 利用UVC光与溶解氧相结合的高效水溶解硫化氢氧化方法

    摘要： 硫化氢是一种可能存在于井水和污水中的有害污染物。本文介绍了一种基于紫外光（UVC）与氧气协同作用的高效除硫方法，该方法在含硫量高达20毫克/升的富硫自来水和天然井水中均进行了测试。在不超过数分钟的停留时间内，实现了最高90%的转化率。量子效率（定义为被去除的硫化氢分子数与入射光子数之比）根据条件不同可达70%。主要产物为硫酸盐，未检测到单质硫生成，因此浊度无明显变化。处理含硫井水时出水中无硫颗粒至关重要，这省去了后续颗粒物去除步骤。研究结果表明：HS?物种受激发后形成多硫化物阴离子，这些阴离子能与生成的任何单质硫迅速反应，最终产生硫酸根离子。

    关键词： AOP（高级氧化工艺）、水处理、硫酸盐、硫化氢、氧化

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 电场辅助离子吸附与纳米多孔单壁碳纳米管电极

    摘要： 用于离子过滤的高导电性可渗透单壁碳纳米管（SWCNT）薄膜电极，在未来水处理技术领域具有应用前景。通过采用锌铝基分散剂辅助的SWCNT墨水制得了可渗透SWCNT薄膜电极。拉曼光谱中G峰位置和ID/IG值在SWCNT电极极化前后均未发生变化，表明该可渗透SWCNT薄膜电极具有良好的稳定性。N2吸附等温线分析显示，由于分散处理过程中SWCNT束的解聚及管帽的去除，SWCNT电极的微孔率和比表面积均大于原始SWCNT。当对SWCNT电极施加超过-3V的电压时，K+离子的吸附介导渗透性显著增强，去除率达到90%。Na+离子去除率与初始离子浓度的关系表明，该SWCNT渗透电极过滤器对低浓度Na+离子溶液具有高效过滤性能。在Li+、Na+、K+、Rb+和Cs+的混合离子溶液中，较小斯托克斯半径的离子被优先吸附，这说明SWCNT电极的内管空间对离子吸附具有重要作用。

    关键词： 可渗透电极、电吸附、电场辅助、离子吸附、水处理、单壁碳纳米管

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 羟基表面修饰提高石墨相氮化碳光催化活性的有效方法

    摘要： 在本研究中，我们开发了一种水热法对g-C3N4进行羟基表面修饰。改性后的g-C3N4在可见光下对酚类化合物的去除表现出更高的光催化活性。这种提升可能源于以下优势：(1) 将g-C3N4的疏水表面调控为亲水性；(2) 提高了吸附能；(3) 羟基表面修饰后g-C3N4的带隙变窄。该方法操作简便，在C3N4表面添加羟基非常有效，且可推广至其他体系以提升其水处理中的光催化活性。

    关键词： 水处理、光催化、羟基、表面改性、g-C3N4

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 一种新型可见光响应的γ-Fe2O3/SiO2/C-TiO2磁性纳米复合材料用于水处理

    摘要： 本研究探讨了以二氧化硅和碳掺杂二氧化钛包覆磁赤铁矿纳米颗粒制备可磁性回收的光催化纳米复合材料。这种新型纳米复合材料兼具高效光催化降解水中有机污染物的优势，且水处理后细颗粒易于回收。通过共沉淀法和溶胶-凝胶法的逐步合成策略，成功制备出该光催化纳米复合材料。FTIR、XRD、TEM和EDS表征证实了纳米复合材料的预期结构存在，测得颗粒尺寸为15-22纳米且呈准球形。BET比表面积分析显示其平均比表面积为55.20平方米/克（高于市售TiO2 Degussa P25的50.00平方米/克），平均孔径为8.36纳米。在太阳光照射3小时后，对5 ppm亚甲基蓝溶液的降解效率达96.8%，较相同光催化剂在严格紫外光照射下的效果高出19.7%。实验证实这些纳米颗粒的光催化作用非常显著。由于该新型可见光活性纳米复合材料具有良好的稳定性、磁性和高光催化效率，将其整合至水处理系统具有巨大应用潜力。

    关键词： 亚甲蓝、二氧化钛、水处理、磁赤铁矿、光催化、磁性纳米复合材料

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 水环境中微污染物太阳能光催化去除的不同方法：二氧化钛与混合磁性氧化铁的比较

    摘要： 本研究报告了采用两种不同非均相高级氧化工艺对四种微污染物（MCs）——卡马西平（C）、氟甲喹（F）、布洛芬（I）和磺胺甲噁唑（S）——进行光诱导非均相光降解的研究。第一种是半导体光催化法，在自制悬浮态TiO?（TiO? HP）存在下进行；第二种是非均相光芬顿法，在具有铁氧化物核心和生物基物质（BBS，从城市生物废弃物中分离获得）有机壳层的混合磁性纳米材料（MB?）存在下进行。这两种材料通过不同机制发挥作用，且已在实验室模拟条件下经过测试（并假设了作用机制）：TiO?通过光生空穴/电子对引发氧化还原反应发挥光催化剂作用，而混合磁性纳米材料则在H?O?存在下通过类光芬顿机制发挥作用。结果表明TiO? HP性能更优（甚至优于知名参照物TiO? P25）。在中试装置自然太阳辐射下进行的初步光降解实验验证了TiO? HP的良好效果。此外，在所采用的实验条件下，从MB?溶出的Fe(II)可通过均相光芬顿反应降解微污染物，此时MB?充当铁源储备体。

    关键词： 二氧化钛、微量污染物、光芬顿、光催化、水处理、磁性材料。

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 球-花状Bi2O7Sn2-Bi7O9I3纳米光催化剂的超声溶剂热法制备及其高效太阳光驱动降解抗生素四环素的活性

    摘要： 首次采用超声溶剂热法成功合成了具有不同质量百分比、作为I型异质结（实际表现为赝II型异质结）的Bi2O7Sn2-Bi7O9I3纳米异质结构光催化剂。通过XRD、FESEM、EDX、DRS、BET-BJH和pHpzc等手段对不同Bi2O7Sn2/Bi7O9I3质量比的耦合纳米光催化剂进行了表征。在90分钟光照条件下评估了各纳米复合材料对四环素抗生素的光催化修复效果。结果表明：具有介孔结构和I型异质结特征（表现为高效太阳光驱动的赝II型异质结）的花球状Bi2O7Sn2(60)-Bi7O9I3(40)纳米光催化剂展现出最佳光催化效率，这归因于其适宜的光吸收范围、高电荷载流子分离效率及大比表面积提供的更多四环素分子吸附活性位点。进一步通过改变pH=6、催化剂投加量1 g/L、四环素浓度35 mg/L等参数实验，证实该体系具有最高活性。此外还研究了该光催化剂的循环使用性能及光降解强化反应机理。

    关键词： 声溶热法、水处理、抗生素四环素、光降解、Bi2O7Sn2-Bi7O9I3纳米光催化剂

    更新于2025-09-23 15:22:29