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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • 利用不同贵金属（铂、银和金）修饰的氧化锌进行紫外线及可见光驱动的光催化去除咖啡因

    摘要： 本工作采用光沉积法，用不同贵金属（Pt、Ag和Au）对ZnO光催化剂进行改性，并通过多种技术（XRD、XRF、BET、UV-vis DRS、FESEM和XPS）进行表征。贵金属的添加使光吸收性能发生重要变化，在可见光区域产生显著吸收，这是由于修饰ZnO的Ag和Au分别在约450 nm和550 nm处出现表面等离子体共振（SPR）。通过TEM研究了样品的形貌并估算了不同金属的粒径范围。贵金属纳米颗粒在所有情况下均异质沉积在较大的ZnO颗粒上。所有制备的光催化剂均在紫外和可见光照射下用于咖啡因（一种有毒且持久性新兴化合物）的光催化去除测试。观察到在紫外光照射下，随着金属含量从0.5 wt%增加到1 wt%，Ag和Au修饰的ZnO（Ag/ZnO和Au/ZnO）对水中咖啡因的光催化去除效果增强。特别是，具有较高Ag和Au含量（1 wt%）的Ag/ZnO和Au/ZnO在仅30分钟紫外光照射后几乎完全降解咖啡因，并在4小时紫外光照射后TOC去除率超过90%。这两种光催化剂还在可见光照射下进行了研究，发现与未改性的ZnO相比，它们在可见光存在下的光催化性能显著增强。特别是，Ag/ZnO光催化剂在4小时可见光照射后能够实现咖啡因的完全降解和约70%的TOC去除率。

    关键词： 咖啡因去除、光催化、氧化锌、紫外与可见光、贵金属

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 低负载激光沉积Ru/C的纳米多孔水氧化电极具有增强的腐蚀稳定性

    摘要： 对于水氧化生成氧气的反应，已知覆盖氧化物的钌金属是最有效的催化剂，但其稳定性有限。本文提出一种策略，将钌/碳（Ru/C）复合材料负载于新型纳米多孔电极表面，在降低贵金属用量的同时提高稳定性。通过一步激光诱导沉积法，从Ru3(CO)12溶液中在阳极氧化铝模板的孔壁表面制备Ru/C涂层。扫描电子显微镜证实孔内壁存在连续的Ru/C层。X射线衍射结合拉曼光谱和X射线光电子能谱分析表明，该非晶材料由嵌入碳基体中的金属钌构成。与平面样品相比，这些多孔电极在pH 4条件下进行水氧化时展现出更优的稳定性。其电催化性能与几何参数相关，当孔道长度为13微米时达到最佳性能：在过电位η=0.20 V下实现2.6 mA cm?2（即49 A g?1）的电流密度。

    关键词： 钌催化剂、纳米结构、水分解、电化学、贵金属

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 利用平行因子分析(PARAFAC)解析和表征激光诱导击穿光谱(LIBS)：一种促进废弃电器电子产品(WEEE)回收过程的数据与光谱干扰处理新方法

    摘要： 采用激光诱导击穿光谱（LIBS）技术对硬盘印刷电路板（PCB）中的基础元素（铝和铜）及贵金属元素（金和银）进行表征。将PCB切割为77个碎片，每个碎片通过LIBS获取4行×4列的矩阵数据，矩阵各点采集10次激光脉冲。针对每种元素选取包含特征发射线的光谱区间，运用平行因子分析（PARAFAC）建立数据模型。LIBS光谱本为二维数据，本研究将深度信息作为第三维度，形成"样品×变量（发射线）×深度（1-10次激光脉冲）"的三维数据集。PARAFAC能将光谱干扰与待测元素发射线分离至不同组分，从而消除共存物质的信号干扰。通过目标组分的得分值（相对浓度，第一模式）绘制浓度着色PCB分布图，可直观显示元素主要分布区域。进一步利用PARAFAC去除干扰物后，采用偏最小二乘判别分析（PLSDA）建立金、银分类模型，在校准集、交叉验证集及验证集上均获得优异性能指标（准确率0.94-0.98）。该研究证实PARAFAC与LIBS光谱联用具有重要价值，为LIBS技术领域及城市采矿研究提供了重要贡献。

    关键词： 多向分析、印刷电路板、城市采矿、贵金属、分类模型

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 负载贵金属的BiOI半导体材料构建及其对微囊藻毒素-LR降解光催化活性的提升

    摘要： 通过光化学沉积法制备了负载贵金属的BiOI复合光催化剂（M/BiOI，M=Pt、Au、Ag），并用于微囊藻毒素（MC-LR）的光催化降解。采用X射线粉末衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、紫外-可见漫反射光谱（UV-vis）、X射线光电子能谱（XPS）和光致发光光谱（PL）对材料进行表征，研究了MC-LR的光降解效果及可能机理。结果表明，在Pt、Au、Ag三种贵金属中，Ag对BiOI光催化活性的提升最为显著，而Au的提升效果最弱。当Ag负载量（1.0 wt%）为最佳比例时，Ag/BiOI催化剂在模拟可见光条件下光照2小时，MC-LR的降解率达到61.26%±0.12%。此外，通过捕获剂实验和电子自旋共振（ESR）分析可得出结论：在三种负载贵金属的BiOI半导体材料降解MC-LR的过程中，主要活性物种为O2?。

    关键词： 微囊藻毒素-LR、光催化、贵金属、BiOI

    更新于2025-09-22 19:56:25

  • 利用太阳光照射负载Ag、Au和Pt的TiO?对扑热息痛进行光催化降解

    摘要： 在光催化水处理领域，采用太阳光替代紫外线照射具有可持续性和可行性优势。本研究通过水悬浮体系，考察了负载贵金属（Ag/TiO?、Au/TiO?和Pt/TiO?）的TiO?催化剂在太阳光下对常用解热镇痛药对乙酰氨基酚（AP）的光催化降解（PCD）。研究发现，在不同操作条件（包括pH值、表面活性剂和药物辅料）下，TiO?表面负载的贵金属能增强AP的降解效果，但与紫外光相比，模拟太阳光和直射太阳光下的AP降解速率常数较低。紫外光及模拟太阳光条件下AP的降解途径虽不完全相同，但均遵循相似反应机制，通过竞争途径生成羟基化中间体（如4-乙酰氨基间苯二酚（4-AR）、4-乙酰氨基邻苯二酚（4-AC）和对苯二酚（HQ））。根据Langmuir-Hinshelwood模型，AP的PCD符合准一级动力学特征。负载贵金属（Ag、Au和Pt）的TiO?光催化剂可有效应用于太阳光和紫外光条件下的水体AP降解。

    关键词： 太阳能、羟基自由基、贵金属、对乙酰氨基酚、二氧化钛

    更新于2025-09-23 08:26:39

  • 利用贵金属纳米粒子共振的血红蛋白浓度检测等离子体生物传感器分析与仿真

    摘要： 本文分析了三种不同形状（球形、立方体和圆柱体）的银等离子体纳米颗粒用于检测血液中血红蛋白浓度。该研究通过改变血红蛋白浓度（范围0至140克/升）的传感特性来确定血液中的血红蛋白浓度。研究考虑了血红蛋白浓度对纳米颗粒周围介质折射率变化的影响。模拟结果表明，立方体纳米颗粒的散射截面具有尖锐峰值，其半高全宽（FWHM）为50纳米；球形和圆柱体纳米颗粒的FWHM分别为64纳米和94纳米。具体而言，在将各浓度血红蛋白折射率应用于周围介质后，消光截面的共振波长出现增加。使用球形、立方体和圆柱体纳米颗粒时，140克/升血红蛋白浓度分别产生了3.3纳米、3.7纳米和5.5纳米的波长偏移。此外，通过改变模拟结构参数可调控等离子体共振波长，该方法适用于检测其他生物样本。

    关键词： 血红蛋白检测、等离子体生物传感器、表面等离子体共振、消光截面、贵金属

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 超快等离子体光学开关结构与器件

    摘要： 等离子体激元结构具有丰富的物理特性，包括等离子体共振对环境介电常数变化的敏感性、增强的光散射与光学消光效应，以及局域场增强所实现的强光-物质相互作用。这些特性已应用于折射率传感器、各类微纳腔激光器的光学反馈、表面增强拉曼散射光谱技术及高灵敏度分子检测领域。然而超快光学响应是等离子体的另一重要特性，可用于实现不同光谱波段的光信号开关。这类光学开关设计对光逻辑电路和光通信系统应用至关重要。本综述总结了系列超快等离子体光学开关的研究报道，重点讨论其结构与器件设计而非物理机制。通过按特征性能对光学开关设计进行分类，我们旨在揭示此类超快光学开关的发展趋势与共性关注机制。希望本综述能为超快光学开关器件的进一步开发与新应用提供有益思路与技术方法。

    关键词： 等离激元器件、金属氧化物、等离激元纳米结构、超快光学开关、贵金属、表面等离极化激元、混合等离激元、二维材料

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • MXenes诱导尺寸可控贵金属纳米金属的外延生长：表面增强拉曼散射(SERS)的案例研究

    摘要： 贵金属纳米材料在科学研究与技术应用中具有重要意义，通常通过传统湿化学法合成。为防止贵金属纳米材料意外过度生长和团聚，合成过程中常需使用有机表面活性剂。然而这些表面活性剂难以彻底清除，且可能干扰等离子体共振与催化研究，因此实现无表面活性剂的贵金属纳米材料合成仍具挑战性。本研究报道了一种在MXene基底上外延生长尺寸可控贵金属纳米材料的方法。通过密度泛函理论计算、功函数实验测定以及动力学与光谱学研究证实：该外延生长过程始于原位氧化还原反应机制——作为二维固体还原剂的MXene材料，其功函数与贵金属阳离子的还原电位相匹配，能自发向贵金属阳离子提供电子，使其在MXene最表层还原为纳米级金属单质。整个合成过程无需表面活性剂或外加还原剂，解决了传统湿化学法中表面活性剂与外加还原剂长期存在的干扰问题。此外，所得贵金属纳米材料具有精确的尺寸可控性。值得注意的是，牢固锚定于MXene基底上的贵金属纳米材料展现出优异的表面增强拉曼散射性能。本策略将推动贵金属纳米材料的纳米结构可控合成，为提升其实际应用中的先进功能特性提供新机遇。

    关键词： 表面增强拉曼散射、二维材料、MXene、原位氧化还原、贵金属

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 半导体形貌对等离子体光催化剂光催化活性的影响：钛酸盐纳米线与八面体锐钛矿纳米颗粒

    摘要： 通过超声-水热（US-HT）反应，以钛酸钾纳米线（TNW）为前驱体制备出具有八个暴露且热力学最稳定的（101）晶面的八面体锐钛矿颗粒（OAP）。采用光沉积法将贵金属纳米粒子（Au、Ag或Pt）负载于US-HT反应的前驱体（TNW）和产物（OAP）表面。通过X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、漫反射光谱（DRS）、扫描透射电子显微镜（STEM）和时间分辨微波电导率（TRMC）对样品进行表征。在三种反应体系中考察了光催化活性：紫外/可见光照射下的甲醇无氧脱氢反应和乙酸氧化分解反应，以及可见光照射下的异丙醇氧化反应。研究发现析氢性能与金属功函数相关，因此铂修饰样品活性最高。裸OAP及修饰OAP样品的光催化活性均显著高于TNW样品，这可能源于锐钛矿相的存在、更高的结晶度以及晶面纳米粒子的电子迁移率。值得注意的是，贵金属对活性的影响因半导体载体不同而异：金修饰TNW和铂修饰OAP在乙酸分解中表现出最高活性，而银和金修饰样品分别在可见光照射下活性最优。研究表明贵金属存在形式（金属态vs氧化态）及形貌特征（有序vs无序结构）对整体光催化性能具有关键影响。TRMC分析证实快速电子向贵金属转移是紫外活性的决定因素。提出表面等离子体光催化（可见光照射）效率取决于金属氧化态（零价态更优）、光吸收特性（宽域局域表面等离子体共振LSPR）、金属种类（银）以及通过调控形貌和高结晶度抑制"热"电子反向转移至贵金属纳米粒子的相互作用。

    关键词： 银、铂、金、光催化剂形貌、刻面二氧化钛、形貌调控活性、等离子体光催化、八面体颗粒、钛酸盐纳米线、贵金属

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 贵金属/石墨烯异质结构中由局域表面等离子体共振激活的异常K点声子

    摘要： 金属/石墨烯界面一直是电荷屏蔽、电荷转移、接触电阻及太阳能电池领域的重要研究课题之一。通过拉曼光谱测量缺陷诱导的D峰及其二阶模2D峰（一种简单无损的方法），可以推断金属/石墨烯的化学键形成情况。然而，对于沉积了贵金属（银、金和铜）的石墨烯而言，位于约1350 cm-1的声子模（通常被认为是缺陷诱导的D峰）颇具研究价值。我们在非反应性贵金属/石墨烯异质结构中观察到了异常的K点声子。约1350 cm-1的中频模与G峰（约1590 cm-1）的强度比随激发激光波长呈现非线性但共振的行为，更重要的是，该声子频率-激光能量色散约为10-17 cm-1/eV，远小于常规范围。这些在K点附近非零声子波矢（q ≠ 0）处的石墨烯声子模是由局域表面等离子体共振激活的，而非由金属/石墨烯化学键形成导致的缺陷引起。这一假设得到了针对贵金属和铬的密度泛函理论（DFT）计算以及实测接触电阻的支持。

    关键词： K点声子、拉曼光谱、石墨烯、局域表面等离子体、贵金属

    更新于2025-09-09 09:28:46