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掺杂金属对尿素衍生g-C3N4光催化降解抗生素的影响：结构、光活性与降解机制
摘要： 金属掺杂是提升石墨相氮化碳（g-C3N4）光催化活性的有效改性策略。然而，g-C3N4前驱体与金属的相互作用常被低估，这会显著影响g-C3N4的形成过程与性能。本研究探究了金属元素（Na、K、Ca、Mg）对尿素衍生g-C3N4形貌、结构及光活性的影响。TEM和XPS结果表明，掺杂金属与尿素前驱体的相互作用促使尿素分子中的氧原子进入g-C3N4骨架。通过金属与结构氧原子的协同效应，掺杂型g-C3N4在可见光照射下表现出更强的抗生素光降解能力，这归因于其增强的光捕获能力和降低的电荷复合率。此外，掺杂金属对g-C3N4的能带结构和形貌呈现非均匀调控作用：g-CN-Na和g-CN-K体系同时产生超氧自由基和羟基自由基，而g-CN、g-CN-Ca和g-CN-Mg体系仅涉及超氧自由基。由此观察到恩诺沙星（ENR）的差异化光降解机制——g-CN、g-CN-Ca和g-CN-Mg反应体系主要攻击ENR的哌嗪基团，而g-CN-Na和g-CN-K通过额外攻击ENR的喹诺酮核心提供了新的光降解路径。本研究为深入理解g-C3N4的掺杂化学提供了新见解。
关键词： 金属掺杂、抗生素的光催化降解、g-C3N4、可见光光催化
更新于2025-11-14 15:24:45
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合成非贵金属镍掺杂硫化物固溶体以提升光催化性能
摘要： 双金属硫化物作为一类多功能催化剂，其实际应用仍受限于光生电荷复合问题。本研究采用镍离子修饰Zn0.5Cd0.5S催化剂，在提升光捕获能力的同时改善光生电荷的分离与传输效率。后续光催化水分解测试表明，镍掺杂Zn0.5Cd0.5S的产氢速率达到未掺杂样品的6倍，催化活性显著增强。该催化剂在可见光照射下还能选择性氧化苯甲醇，当Zn0.5Cd0.5S固溶体中掺杂1%镍离子时，产物苯甲醛收率从70%提升至92%。光电化学测试表明性能提升源于光生载流子的高效分离，态密度计算证实镍掺杂增强了催化剂的光捕获能力对光催化反应的贡献。总之，本工作证明镍掺杂ZnS/CdS固溶体是提升典型光催化反应（产氢和醇类选择性氧化）活性的有效技术。
关键词： 光催化剂、金属掺杂、选择性氧化、析氢
更新于2025-09-23 15:22:29
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具有增强近红外发射性能的镧系金属有机框架设计
摘要： 报道了一种基于配体空间位阻和金属掺杂策略的近红外（NIR）发射镧系金属-有机框架（MOFs）的设计与合成方法。该镧系离子不含配位溶剂，所得NIR-MOFs具有高发光性和长发光寿命。
关键词： 金属掺杂、配体位阻效应、镧系金属有机框架、发光、近红外发射
更新于2025-09-23 15:21:01
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锡掺杂二氧化钛（Sn‐Doped TiO?）电子传输层的共电沉积及其在钙钛矿太阳能电池中的应用
摘要： 通过单一含TiCl3和SnCl2的电解液成功共电沉积制备了Sn掺杂TiO2薄膜，为金属掺杂TiO2薄膜的制备提供了一种简便新方法。通过系统研究不同Sn掺杂量电沉积TiO2薄膜的形貌、光学及电学特性，将其用作钙钛矿太阳能电池（PSC）的电子传输层（ETL）。搭载电沉积Sn掺杂TiO2 ETL的PSC光伏性能显著提升，这主要归因于Sn掺杂提高了载流子浓度并改善了电子提取能力。目前采用5%（摩尔比）Sn掺杂TiO2 ETL的平面型PSC功率转换效率达到16.8%，较纯TiO2样品（15.3%）提升了9.8%。
关键词： 电子传输层，二氧化钛，金属掺杂，钙钛矿太阳能电池，电沉积
更新于2025-09-12 10:27:22
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植物模板法制备用于光催化的单块大结构氧化锌材料
摘要： 随着对光能促进催化过程的关注日益增加，光催化剂在能源与环境领域的应用研究已广泛展开。本报告描述了利用化学脱水叶片作为牺牲性泡沫模板，制备整体式宏观结构半导体氧化锌及镍/钴掺杂氧化锌材料的方法。通过X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、能量色散光谱和X射线光电子能谱分析了这些模板化氧化锌的组成与结构，采用固态紫外-可见漫反射光谱研究了其光学特性。与纯氧化锌相比，金属掺杂氧化锌材料具有更强的可见光吸收能力和更低的带隙。植物模板化的氧化锌材料保留了叶片模板的宏观蜂窝状形态及融合的纳米颗粒壁结构。通过亚甲基蓝染料在空气中的降解实验评估其紫外光催化氧化能力：经30分钟紫外光照后，叶片模板氧化锌可降解约85%的亚甲基蓝染料。镍/钴掺杂氧化锌表现出不同程度的紫外与可见光光催化活性下降，可能源于金属介导的电荷复合效应。本研究中温和的化学脱水工艺使复杂的柔性植物结构能便捷地用作材料模板。
关键词： 宏观结构化、植物模板法、金属掺杂、氧化锌、光催化
更新于2025-09-10 09:29:36