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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • 基于界面电场调控的Z型Bi2WO6/CuBi2O4异质结用于高效可见光催化降解四环素

    摘要： 为去除废水中的四环素（TC），通过溶剂热法将Bi2WO6（BWO）纳米颗粒负载于CuBi2O4（CBO）纳米棒上，合成了一种高效的二元Bi2WO6/CuBi2O4 Z型异质结光催化剂。所得Bi2WO6/CuBi2O4复合材料对TC的光催化降解活性是纯CBO纳米棒的五倍以上。循环实验表明，即使在四次循环后，最优Bi2WO6/CuBi2O4光催化剂仍能在60分钟内光降解超过91%的TC。SEM、瞬态光电流响应和EIS测试结果表明，BWO负载的溶剂热过程可在CBO表面引入具有高密度负电荷的粗糙表面，有助于高效的光生载流子转移。XPS、Mott-Schottky曲线和PL光谱揭示，BWO的负载及界面电荷重排可诱导Z型异质结界面电场的形成，赋予Bi2WO6/CuBi2O4复合材料优异的氧化还原能力。光催化机理研究表明，空穴（h+）和超氧自由基（?O2?）是光降解过程中的主要活性氧物种（ROS）。该研究为制备高效Z型光催化剂用于光催化降解提供了新途径。

    关键词： 电荷转移、Z型异质结、环境材料、界面电场、光催化、四环素降解

    更新于2025-11-21 10:59:37

  • CuInS2敏化TiO2用于增强光降解和产氢

    摘要： 通过简便的原位生长法制备了一种新型CuInS?/TiO?（CIS-TO）异质结，在紫外-可见光和可见光照射下展现出两种不同的光生载流子转移路径。在可见光（λ ≥ 420 nm）激发下，使用20 mg 1% CIS-TO光催化剂，90分钟内可光降解97.37%的罗丹明B（10 mg/L），降解速率常数达0.0415 min?1，约为纯TiO?（0.00501 min?1）的8.28倍——此时CuInS?与TiO?间形成典型异质结提供光电子转移通道。在紫外-可见光照射下则形成Z型异质结，为产氢提供另一高效电子转移通道：1% CIS-TO光催化剂的产氢速率可达785.4 μmol g?1 h?1，较纯TiO?提升近1.68倍。增强的光催化活性源于CuInS?的敏化作用与窄带隙协同效应：既能有效拓宽光谱响应范围、提高光子利用率，又可抑制光生电子-空穴复合。此外，通过光降解和产氢循环实验证实了材料的高稳定性。

    关键词： 典型异质结、敏化作用、Z型异质结、光降解、CuInS2/TiO2

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 构建具有优异太阳光光催化活性、用于罗丹明B降解的Pt修饰g-C3N4/Bi2WO6 Z型复合体系

    摘要： 通过光沉积法成功制备了高效可见光驱动的Pt修饰g-C?N?/Bi?WO?复合光催化剂。采用瞬态光电流实验、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、光致发光(PL)、电子自旋共振(ESR)光谱和X射线光电子能谱(XPS)等技术对样品的微观结构和光学性能进行了表征。FESEM和TEM图像显示金属Pt颗粒分散在g-C?N?/Bi?WO?复合材料的表面。Pt修饰的g-C?N?/Bi?WO?复合材料由于Pt颗粒和g-C?N?/Bi?WO?的表面等离子体共振(SPR)效应而表现出优异的DRS特性。PL结果证实了g-C?N?和Bi?WO?具有构建Z型光催化体系的合适能带电位。光催化实验结果表明，Pt(1%)-g-C?N?/Bi?WO?光催化剂在降解罗丹明B(RhB)方面比纯g-C?N?或Bi?WO?具有更高的光催化活性。此外，自由基捕获实验和ESR表明空穴(h?)、超氧自由基(·O??)和羟基自由基(·OH)是活性物种。基于以上结果，提出了Pt修饰g-C?N?/Bi?WO?降解有机物的可能等离子体Z型机理。

    关键词： g-C3N4/Bi2WO6，可见光照射，Z型异质结，铂修饰

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • α-硫化镍/三氧化二铋纳米复合材料用于增强曲马多的光催化降解

    摘要： 本研究制备了一系列α-NiS/Bi2O3复合纳米材料，并评估其作为可见光下降解曲马多的高效光催化剂性能。分别采用燃烧法和碳酸氧铋分解法制备了Bi2O3的两种多晶型（α-单斜相和β-四方相）。同时开发了一种简便方法，在温和条件下以六亚甲基四胺为水解剂、Na2S2O3为硫源合成超薄α-NiS纳米片。通过多种技术对NiS/α-Bi2O3和NiS/β-Bi2O3复合材料进行了全面表征，以了解其结构、光学、电化学、微观结构和形貌特性。α-NiS/Bi2O3材料表现出改善的可见光吸收、增强的载流子分离和光电化学性能。形貌研究表明两种半导体相之间存在微观紧密接触。α-NiS/Bi2O3材料在可见光照射下对水相曲马多降解表现出优异的光催化活性，其中α-NiS/β-Bi2O3体系活性最高，3小时内实现94%降解。光催化作用机制涉及从Bi2O3导带到NiS价带的Z型电子转移，这促进了载流子的有效空间分离并提高其反应活性。?OH自由基和h+被确定为曲马多氧化的主要瞬态活性物种。本研究开发的光催化方法可作为目前基于TiO2的紫外活性光催化剂降解曲马多的可行替代方案。

    关键词： 曲马多、三氧化二铋、光催化、硫化镍(α相)、Z型异质结

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 二维g-C3N4/TiO2纳米复合材料作为垂直Z型异质结用于增强光催化水消毒

    摘要： 开发高效光催化剂以实现微生物有效灭活，是应对水资源?；尘跋滤市枨笕找嬖龀さ穆躺谀懿呗?。本研究通过简易水热驱动耦合方法，将暴露{001}晶面的TiO?纳米片水平组装于石墨相氮化碳(g-C?N?)片层上，构建了垂直面对面异质结。该垂直异质结在太阳光照射下可在30分钟内几乎完全杀灭103 CFU/mL的大肠杆菌，其效率显著优于物理混合复合物及纯g-C?N?和TiO?材料。二维形貌为构建垂直异质结提供了充足比表面积，并形成有利于g-C?N?与TiO?间电荷转移的紧密接触。通过能带结构分析和活性物种(RSs)探测/捕获实验证实了Z型电荷传输机制。相较于物理混合复合物及单相材料，基于Z型电子转移模式的纳米复合材料能有效促进电荷对解离，进而通过增强RSs生成加速细菌灭活。这种垂直Z型异质结的构建凸显了二维纳米材料在水体快速杀菌中的应用潜力。

    关键词： 光催化、Z型异质结、垂直异质结、二维材料、水消毒

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 在Ag3PO4/AgI上组装石墨烯以实现可见光照射下卡马西平的有效降解：机理与降解途径

    摘要： 通过化学共沉淀法合成了一种高效可见光驱动的光催化剂Ag3PO4/AgI-石墨烯（Ag3PO4/AgI-G）。采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）研究了光催化剂的物理化学结构。通过人工可见光和自然阳光照射下卡马西平（CBZ）的降解实验评估样品的光催化活性。实验结果表明，低质量含量的石墨烯引入显著提升了Ag3PO4/AgI的光催化性能，其中Ag3PO4/AgI-3%G（石墨烯与Ag3PO4/AgI质量比为3:100）在21分钟内对CBZ的降解效率达到93.06%，远高于纯Ag3PO4（26.92%）和Ag3PO4/AgI（74.38%）。通过紫外-可见漫反射光谱、光致发光（PL）光谱、瞬态光电流响应及电化学阻抗谱（EIS）验证了Ag3PO4/AgI-3%G的高光催化性能。此外，基于反应过程中转化产物的分析提出了CBZ可能的降解路径?；钚晕镏植痘袷笛楹偷缱幼孕舱瘢‥SR）分析证实h+和·O2-是导致CBZ光降解的主要活性氧化物种。本文还示意图展示了Ag3PO4/AgI-3%G在可见光照射下降解CBZ的光催化机理。该研究不仅为制备高活性Ag3PO4基光催化剂提供了新技术，同时证明Ag3PO4/AgI-3%G复合材料有望成为处理含CBZ废水的理想光催化剂。

    关键词： 光催化降解，卡马西平，Z型异质结，石墨烯，Ag3PO4/AgI，可见光

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • CdS量子点修饰的表面氧空位缺陷ZnO1-x-TiO2-x固溶体球作为Z型异质结用于高效可见光驱动的光热-光催化性能

    摘要： 采用水热法、化学还原法和化学镀策略制备了表面具有氧空位缺陷的CdS量子点(QDs)修饰ZnO1-x-TiO2-x固溶体球，该材料在可见光区具有光响应能力且导带电位足够负。根据能带排列形成有利于空间电荷分离的Z型结构。所得CdS QDs/ZnO1-x-TiO2-x异质结（带隙约2.09 eV）展现出优异的光热性能，对双酚A（~99.5%）、2,6-二氯苯酚（~99.1%）和2,4,5-三氯苯酚（~98.9%）的光催化降解效果显著。这归因于：(1)固溶体策略可提升半导体光催化剂活性；(2)氧缺陷使光响应范围扩展至可见光区；(3)TiO2-x-ZnO1-x与CdS QDs形成的Z型异质结促进光生电子-空穴对的空间分离，从而增强光催化性能。循环测试表明催化剂具有高稳定性，在实际应用中具有优势。这种新型CdS QDs修饰的氧空位缺陷ZnO1-x-TiO2-x固溶体球在环境领域具有潜在应用价值。

    关键词： 光热-光催化、固溶体、氧空位缺陷、Z型异质结、量子点

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 分子-材料双调控平台：具有增强可见光光催化活性的直接Z型MOF/COF异质结

    摘要： 通过将高稳定性TTB-TTA（由4,4',4''-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三基)三苯甲醛(TTB)和4,4',4''-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三基)三苯胺(TTA)合成的共价有机框架）层包覆金属有机框架，构建了一系列新型金属有机框架/共价有机框架(MOF/COF)杂化材料。这些材料继承了高结晶度、大比表面积、优异的可见光响应及可调带隙等优势。在杂化材料中引入NH2-MIL-125(Ti)可调控其光学、电子及氧化还原性能，并通过异质结的形成促进电荷分离，从而显著提升有机污染物分解的光催化性能。因此，NH2-MIL-125(Ti)/TTB-TTA复合材料对甲基橙(MO)的光降解动力学常数分别达到纯NH2-MIL-125(Ti)和TTB-TTA的9倍和2倍以上。这种多功能分子材料平台可实现COF分子工程与MOF类型筛选策略的双重调控模式，适用于广泛领域。

    关键词： 金属有机框架、共价有机框架、非均相光催化、Z型异质结、可见光驱动

    更新于2025-09-24 00:59:00

  • 简易构建等离子体Z型Au NPs/g-C3N4/BiOBr体系以增强可见光光催化活性

    摘要： 通过水热法和原位还原法制备了一种新型三元Au NPs/g-C3N4/BiOBr Z型异质结复合材料，并采用X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱和光致发光发射光谱进行表征。通过可见光照射下降解苯酚评估其光催化活性。研究发现Au NPs/g-C3N4/BiOBr表现出增强的光催化活性，其活性分别是g-C3N4的3倍和BiOBr的2.5倍。这可归因于光生电子-空穴对的有效分离、带隙变窄（2.10 eV）以及表面等离子体共振（SPR）。

    关键词： 金纳米颗粒/g-C3N4/BiOBr，Z型异质结，苯酚，可见光催化，等离子体效应

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 构建具有增强的模拟太阳光光催化活性的Z型g-C3N4/CNT/Bi2Fe4O9复合材料用于染料降解

    摘要： 本工作采用水热法制备了具有增强光催化活性的三元全固态Z型g-C3N4/碳纳米管/Bi2Fe4O9（g-C3N4/CNT/BFO）复合材料。形貌观察表明g-C3N4/CNT/BFO复合材料中形成了三元异质结。在模拟太阳光照射下研究了样品对酸性橙7的降解光催化活性，发现与纯BFO及g-C3N4/BFO复合材料相比，该三元复合材料表现出显著增强的光催化活性。通过考察CNT含量对三元复合材料光催化性能的影响，并基于光电化学测试、光致发光、活性物种捕获实验及能带势分析，提出了g-C3N4/CNT/BFO的光催化机理。结果表明：将具有优异固态电子传导能力的CNT引入三元复合材料能有效加速BFO与g-C3N4间的电子迁移，该电荷转移过程促使光生电荷高效分离，从而大幅增强g-C3N4/CNT/BFO复合材料的光催化活性。此外，该复合材料还展现出高效的类光芬顿催化特性。

    关键词： 碳纳米管，Bi2Fe4O9，光催化，Z型异质结，g-C3N4

    更新于2025-09-10 09:29:36