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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
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采用溶液法制备的SnO2/CdS作为电子传输层提升平面钙钛矿太阳能电池性能
摘要： 以SnO2为电子传输层的平面钙钛矿太阳能电池（PSCs）在受控气氛下已实现超过19%的效率。采用溶液法制备的SnO2 PSCs存在高迟滞效应和低填充因子问题。提升平面PSCs性能的一种方法是在电子传输层与钙钛矿层间引入缓冲层以增强光生电子提取过程。本研究通过溶液法制备了SnO2和SnO2/CdS复合层，其中CdS纳米颗粒采用简易溶液路线合成。随后在环境空气中以玻璃/FTO/ETL/钙钛矿/Spiro-OMeTAD/Au结构制备PSCs，分别采用SnO2和SnO2/CdS作为电子传输层。结果表明：SnO2层表面沉积的薄层CdS纳米颗粒界面持续改善了SnO2层的电子传输特性。Mott-Schottky分析显示CdS纳米颗粒沉积导致电子亲和能渐变。该CdS界面层可作为促进电子从钙钛矿层向SnO2转移的中间媒介。迟滞指数从0.17降至0.05，效率从15.0%提升至17.18%。阻抗谱表明引入CdS纳米颗粒降低了界面电阻。
关键词： 硫化镉纳米粒子，电子提取，二氧化锡，平面钙钛矿太阳能电池，电子传输层
更新于2025-09-12 10:27:22
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CdS纳米颗粒负载ZnO层的紫外-可见光驱动光催化活性
摘要： 通过两步化学法成功制备了硫化镉纳米颗粒（NPs）、氧化锌层以及硫化镉/氧化锌复合材料。XRD分析表明合成样品中存在立方相硫化镉和六方相氧化锌。硫化镉/氧化锌复合材料分别表现出更大的比表面积（99.9平方米/克）和氧化锌层（67.3平方米/克）。根据DRS结果评估的带隙能量分别为：纯氧化锌3.40电子伏特、硫化镉2.13电子伏特、硫化镉/氧化锌复合材料1.78电子伏特。通过紫外-可见光照射下水溶液中染料的降解研究了所制备材料的光催化活性。硫化镉/氧化锌复合材料展现出优于氧化锌和硫化镉的光催化活性，该复合样品实现了91.5%的降解率。
关键词： 硫化镉纳米粒子、光致发光、氧化锌层、紫外-可见光、带隙
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过拟南芥植物螯合肽合成酶修饰的大肠杆菌增强CdS纳米颗粒的生物合成及其在检测邻苯三酚和没食子酸中的荧光效应
摘要： 本研究探讨了通过拟南芥植物螯合肽合成酶修饰的大肠杆菌（CdS/AtPCS1-E. coli）生物合成的具有荧光性能的硫化镉纳米颗粒（CdS NPs），用于检测连苯三酚和没食子酸。通过pET28b载体在大肠杆菌细胞内表达AtPCS1基因，由于生成了能高效捕获Cd2+的植物螯合肽（PCs，(γ-谷氨酰-半胱氨酰)n-甘氨酸，n ≥ 2），CdS NPs的生物合成显著增强。分别采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）和高效液相色谱法（HPLC）检测AtPCS1的表达以及谷胱甘肽（GSH）和PCs的浓度。通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和能谱仪（EDS）检查其形貌和成分。考察了不同实验条件下的荧光效应。此外，该材料还应用于连苯三酚和没食子酸的测定。结果表明，多功能PCs能有效促进CdS NPs的生物合成，使其产量更高、分布更均匀且成本更低，同时可获得更强的荧光强度用于定量分析。
关键词： 硫化镉纳米粒子、大肠杆菌、植物螯合肽、荧光性能、生物合成
更新于2025-09-09 09:28:46