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通过温和水热法合成固定化掺铈氧化锌纳米颗粒及其在合成废水光降解中的应用
摘要： 获取水资源、处理废水及循环利用相关难题是重要的研究课题。本研究聚焦于通过固定化掺铈氧化锌纳米粒子对合成废水进行合成、表征及光降解。这是一项实验室规模的实验研究。采用温和水热法合成纳米粒子，并通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散光谱（EDS）和光致发光分析（PL）进行表征。此外，设计并搭建了实验室规模的合成饮料废水光降解反应器。将制备的纳米粒子固定在喷砂玻璃上，通过考察掺杂百分比、pH值、纳米粒子密度、废水样品初始浓度以及紫外线与阳光照射时间等参数开展实验。结果表明：掺铈氧化锌在合成废水光降解中的摩尔掺杂百分比具有显著效果，最佳掺杂比例为1%；可见光照射下降解效率更高；当废水浓度从500mg/L增至3000mg/L时，紫外线照射下降解效率从65.14%降至21.9%，可见光照射下从42.13%降至10.12%；延长照射时间可提升废水光降解效率。固定化掺铈氧化锌纳米粒子呈现优异结晶度且分散良好。
关键词： 纳米催化剂、掺杂、固定化、工业废水、阳光。
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种利用食用胡萝卜合成发光碳点的便捷绿色方法及其在生物成像和纳米催化剂制备中的应用
摘要： 据报道，一种基于食用胡萝卜与三聚磷酸钠（TSP）水溶液回流的简易单步法可合成蓝色荧光碳点（CDs）。透射电镜（TEM）图像显示碳点近乎球形，粒径约3-8纳米。傅里叶变换红外光谱（FTIR）和氢核磁共振（1H-NMR）研究表明，胡萝卜中的碳水化合物经碳化作用生成了发光碳点。优化实验表明：将5克胡萝卜在80毫摩尔TSP水溶液中回流120分钟，即可制备高荧光强度的蓝色碳点。所得碳点作为发光体用于荧光显微镜细菌成像，其对革兰氏阴性菌和阳性菌均表现出良好膜渗透性和极低毒性。实验证实该碳点无需额外还原剂与稳定剂，可直接将银离子还原为单质银（Ag0）、金离子还原为单质金（Au0），生成的银纳米颗粒粒径8-22纳米，金纳米颗粒5-15纳米。研究还考察了纳米颗粒在加氢反应中的催化活性，结果表明其在硼氢化钠介导的硝基芳香化合物加氢反应中具有高催化活性。
关键词： 纳米颗粒、生物成像、胡萝卜、磷酸三钠、纳米催化剂、碳点
更新于2025-09-23 15:22:29
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作为具有层间催化纳米空间的等离激元双层壳的纳米催化体，用于太阳光诱导反应
摘要： 在纳米尺度（仅几纳米）上设计并合成具有类自然复杂性的催化剂，以利用可持续太阳能实现前所未有的功能，仍是核心课题与挑战。我们推出"纳米催化体"——一种受生物启发的双层囊泡结构纳米反应器，其金属双层中空壳中壳结构在几纳米层间空间内形成众多可控的限域腔室，可定制不同贵金属。如"无受体脱氢""Suzuki-Miyaura交叉偶联"和"炔烃环化"反应所示，几纳米腔室内壳层限域的等离激元耦合热纳米空间通过协同催化效应发挥关键作用，其转化洁净度及转化频率（TOF）比现有金纳米棒等离激元催化剂至少高一个数量级。该研究为下一代纳米反应器铺平道路：可在纳米尺度精准构建以最大化功能，并定制化高效利用绿色太阳能驱动多样化化学转化。
关键词： 中空纳米结构、纳米催化剂、双层结构、等离激元催化材料、纳米空间限域
更新于2025-09-23 15:21:01
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作为具有层间催化纳米空间的等离激元双层壳的纳米催化体，用于太阳光诱导反应
摘要： 设计和合成具有类自然复杂性的纳米级催化剂（以利用可持续太阳能实现前所未有的功能）仍面临核心挑战与关键课题。我们提出"纳米催化体"——一种受生物启发的双层囊泡结构纳米反应器，其金属双层中空壳中壳结构在数纳米层间空间内形成大量可控限域腔室，并可定制不同贵金属。数纳米腔室内壳层限域的等离子体耦合热纳米空间通过协同催化效应，在"无受体脱氢"、"Suzuki-Miyaura交叉偶联"和"炔烃环化"等转化中发挥关键作用，其清洁转化效率与转化频率（TOF）较现有金纳米棒基等离子体催化剂至少提升一个数量级。该研究为下一代纳米反应器的开发铺平道路：可在纳米级尺度精准构建以最大化功能，并定制化高效利用绿色太阳能驱动多样化化学转化。
关键词： 中空纳米结构、纳米催化剂、双层结构、等离激元催化材料、纳米空间限域
更新于2025-09-23 15:21:01
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一步法制备三金属合金纳米酶催化剂用于鲁米诺-H2O2化学发光及其与miRNA步行机联用检测miRNA-21的应用
摘要： 通过一步还原法合成了PtCuCo三金属合金（PtCuCo-TAs），并系统研究了其化学发光（CL）性能。PtCuCo-TAs对鲁米诺-H?O?体系表现出良好的催化作用?；诖丝⒘艘訮tCuCo-TAs为纳米酶催化剂的miRNA-21检测平台：首先将H1（发夹DNA1）固定在磁珠（MBs）上，miRNA-21存在时H1被打开并与H2（发夹DNA2）杂交，同时miRNA-21末端形成少量碱基互补的"缺口"防止其脱离H1；当加入由探针DNA互补链（cDNA）和标记探针DNA的PtCuCo-TAs（pDNA-PtCuCo-TAs）组成的cpDNA-PtCuCo-TAs时，H1单链区与探针DNA的toehold域反应释放cDNA并捕获pDNA-PtCuCo-TAs。该过程循环后大量pDNA-PtCuCo-TAs被捕获于MBs，经分离洗涤后将沉淀与H?O?加入96孔板并注入鲁米诺溶液，通过PtCuCo-TAs催化鲁米诺-H?O?体系产生CL信号实现miRNA-21定量检测。该平台检测限达0.167 fM，且对其他RNA具有良好的选择性。
关键词： 无酶、miRNA-21、纳米催化剂、一步法、三金属合金
更新于2025-09-23 15:21:01
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脉冲激光沉积法制备的MoSx~2+?′/Mo与MoSx~3+?′薄膜的结构、组成及析氢电催化性能对比研究
摘要： 通过采用轴向和非轴向脉冲激光沉积（PLD）技术，以MoS2为靶材制备MoSx薄膜，并对其析氢反应（HER）的结构、组成及效率进行了系统深入研究。在氩气缓冲环境中使用标准轴向PLD配置并优化压力参数，可形成由Mo颗粒支撑的薄层MoSx~2+δ（δ约0.7）多孔复合薄膜。当负载量增至约240 μg/cm2时，MoSx~2+δ/Mo薄膜的HER性能达到峰值。而非轴向PLD工艺中，基底位于激光羽流膨胀轴线上，通过沉积被氩分子散射的羽流原子组分形成均匀的MoSx~3+δ（δ约0.8-1.1）薄膜，其HER性能在负载量约163 μg/cm2时趋于饱和。MoSx~3+δ薄膜具有更高的析氢转化频率催化活性，但实现10 mA/cm2电流密度所需的最低过电位分别为：非轴向PLD薄膜-162 mV，轴向PLD薄膜-150 mV。电化学特性测量表明，这些薄膜HER性能差异源于其独特的形貌特征。
关键词： 纳米催化剂、缓冲气体、脉冲激光沉积、过渡金属硫族化合物、析氢反应
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于增强（光）电化学析氢的纳米结构MoS3/np-Mo//WO3?y混合催化剂脉冲激光沉积法制备
摘要： 采用适当背景气体（氩气、空气）压力下的脉冲激光烧蚀MoS2和WO3靶材，制备出用于酸性溶液制氢的新型复合纳米结构催化薄膜。该薄膜由纳米结构WO3?y底层及覆盖其上的复合MoS3/np-Mo纳米催化剂构成。使用40和80 Pa压力的干燥空气分别形成了具有花椰菜状和网状形貌的多孔WO3?y薄膜。在16 Pa氩气压力下烧蚀MoS2靶材则生成非晶态MoS3薄膜和球形Mo纳米颗粒。沉积于透明导电基底上的复合MoS3/np-Mo//WO3?y薄膜相比同负载量的单一组分（MoS3/np-Mo或WO3?y薄膜）展现出更优异的光电催化性能。动力学蒙特卡洛模拟表明：随着背景气体压力升高，沉积WO3?y薄膜形貌变化源于结构单元（原子/团簇）从弹道沉积向扩散限制聚集的转变。研究还探讨了提升复合纳米结构薄膜电催化活性及促进其高效光激活析氢作用的各项因素与机制。
关键词： 脉冲激光沉积、氧化钨、过渡金属硫族化合物、纳米催化剂、析氢反应、背景气体
更新于2025-09-16 10:30:52
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采用多种M元素合成的Zn1-xMxO化合物的光催化效率：在紫外、可见及太阳光范围内的响应
摘要： 废水处理领域中太阳能应用受限于光反应器的光催化效率（特别是所用光催化剂）不足1%的事实。本研究报道了针对不同[M]/[Zn]原子比的Zn1?xMxO化合物基催化剂的探索，其中M元素包括：Na、K、Li、Fe、V、Co、Mg、Mn、Ca、In、Al、P、Ce。所有催化剂均通过溶胶-凝胶法合成，并采用SEM、EDS、XRD和UV-Vis-NIR DRS技术分析了样品的形貌、成分结构及光学特性。为评估光催化效率，在受控辐射条件（紫外光、可见光或模拟太阳光）下开展实验。结果表明：当催化剂被设计为捕获可见光范围光子时，这些光子产生自由基的效率低下——这种低效性反映出催化剂在太阳光谱范围内的工作性能较差。虽然某些元素族（碱土金属）显示出良好前景，但要使催化剂达到太阳能应用的足够效率仍需付出巨大努力。
关键词： 效率，Zn1?xMxO，纳米催化剂，光催化，溶胶-凝胶法
更新于2025-09-10 09:29:36