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构建具有增强电子转移能力的新型Z型Ag/ZnFe2O4/Ag/BiTa1-xVxO4体系用于可见光光催化降解磺胺
摘要： 构建了一种具有增强电子转移能力的新型Z型体系Ag/ZnFe2O4/Ag/BiTa1-xVxO4，用于太阳光下降解磺胺嘧啶（SAM）。研究了该材料的光催化活性，评估了质量比（ZnFe2O4:BiTaO4）、掺杂V剂量、Ag重量百分比含量及光照时间对催化性能的影响，并提出了合理的太阳光催化降解机理。结果表明：Ag/ZnFe2O4/Ag/BiTa1-xVxO4具有优异的光催化性能，负载的Ag作为电子媒介体提升了电子转移速率；特别是掺杂V与ZnFe2O4中的Fe离子形成强大电子驱动力，增强了电子转移能力。当Ag含量为2.0 wt.%且V掺杂量为0.5%（ZnFe2O4:BiTaO4=1.0:0.5）时，该材料展现出最佳光催化性能，且在光催化降解过程中表现出高稳定性和重复使用性。Z型光降解SAM过程中产生了多种活性物种（?OH、?O2?和h+），其增强的光催化活性归因于ZnFe2O4与BiTa1-xVxO4通过Ag介导并受掺杂V和Fe离子驱动的协同光催化效应。因此，这种Z型Ag/ZnFe2O4/Ag/BiTa1-xVxO4光催化技术有望实现太阳光下抗生素的太阳能光催化处理。
关键词： 可见光、电子转移能力、Ag/ZnFe2O4/Ag/BiTa1-xVxO4、光催化、磺胺
更新于2025-11-21 10:59:37
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具有优异稳定性的功能化无机印迹ZnFe?O?@Ag?PO?/SiO?光催化剂对四环素定向催化的增强选择性
摘要： 通过简便的溶胶-凝胶法结合表面印迹技术，成功合成了一种具有优异稳定性的新型功能化无机印迹ZnFe2O4@Ag3PO4/SiO2光催化剂。通过优化材料用量确定四乙氧基硅烷(TEOS)和四环素的较佳添加量分别为0.06 mL和0.06 g。该功能化无机印迹ZnFe2O4@Ag3PO4/SiO2光催化剂不仅表现出高光催化活性（在模拟太阳光照射60分钟下的光降解率为61.52%），而且对四环素具有强定向选择性识别与光催化能力（对环丙沙星的选择性系数kselectivity为5.14，对加替沙星为3.63）。此外，以SiO2作为无机印迹层制备的功能化无机印迹ZnFe2O4@Ag3PO4/SiO2光催化剂稳定性良好，可多次循环使用。本研究不仅提出了功能半导体材料的新设计思路，还有望根据实际需求广泛应用于目标物质的定向催化。
关键词： 选择性、稳定性、ZnFe2O4@Ag3PO4/SiO2、无机印迹光催化剂、四环素定向催化
更新于2025-09-23 15:23:52
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ZnFe2O4/石墨烯范德华界面处光激发电子单向迁移的机理研究
摘要： 基于能带台阶法构建异质结为解决单一光催化剂中光生载流子高复合率问题提供了有效方案。除二元/石墨烯（GR）体系外，多组分/石墨烯（MMO/GR）光催化剂因其独特优势需求日益增长。为合理设计MMO/GR基光催化剂，本研究采用密度泛函理论（DFT）框架下的第一性原理计算，深入探究了ZnFe2O4/石墨烯（ZFO/GR）界面的电子结构演化。研究发现ZFO/GR光催化活性的显著提升主要源于光激发电子从ZFO向GR的单向流动，该过程受ZFO表面态与GR高导电性的协同效应影响。本研究的普适性认知不仅阐明了ZFO/GR光催化剂活性增强的本质，更拓展和深化了对MMO/GR复合材料的理解，为未来MMO/GR基能量转换材料的理性设计提供了依据。
关键词： ZnFe2O4、石墨烯、范德华异质结构、光催化
更新于2025-09-23 15:21:01
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ZnFe?O?/SiO?磁性双介孔壳层空心球对亚甲基蓝的协同吸附与光芬顿降解
摘要： 吸附与芬顿技术已被广泛应用于废水处理。通过溶剂热法成功合成了ZnFe2O4/SiO2磁性双介孔壳层空心球（MDSHSs）。所制备的MDSHSs对亚甲基蓝（MB）展现出优异的吸附性能和选择性，仅需约1分钟即可达到吸附平衡。其中约50%的MB通过吸附去除，剩余50%在后续光芬顿过程中被降解。研究考察了实验条件对吸附及光芬顿过程的影响，提出了MDSHSs形成机理与光芬顿反应机制。在60 mg/L MB浓度下处理90分钟，总有机碳（TOC）去除率高达90%。实验结果表明，MDSHSs在3.3-11.0的宽pH范围内对光芬顿过程表现出显著的吸附与催化活性，同时该复合材料具有优异的稳定性和可重复使用性。
关键词： 光芬顿、磁性能、多孔材料、ZnFe2O4/SiO2、吸附
更新于2025-09-23 15:19:57
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新型ZnFe2O4/CeO2异质结的声化学合成及其显著增强的可见光光催化活性
摘要： 采用声化学法成功制备了不同摩尔比的环保型ZnFe2O4/CeO2纳米复合可见光光催化剂。通过X射线衍射(XRD)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和Brunauer-Emmett-Teller比表面积分析(BET)等多种表征技术对纳米复合材料进行了分析。合成的ZnFe2O4/CeO2纳米复合材料用于可见光照射下降解孔雀石绿(MG)模拟有机污染物。增强的光催化活性归因于光吸收强度提升、带隙中电子转移能力增强、活性物种清除作用及光生载流子寿命延长。结果表明0.5:0.5摩尔比的ZnFe2O4/CeO2纳米复合材料展现出最优的废水处理光催化性能。该合成催化剂增强光活性的特性为光催化领域开辟了新应用前景。
关键词： 光催化降解，可见光，ZnFe2O4/CeO2纳米复合材料
更新于2025-09-23 02:31:32
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纳米颗粒组装的ZnFe2O4介孔纳米棒及其物理化学与磁学性能
摘要： 采用溶剂热法合成了以纳米颗粒为构筑单元、具有层级结构的一维(1-D)介孔ZnFe2O4棒状材料。系统研究了退火温度对材料结构、形貌、光学及磁学性能的影响。通过X射线衍射确认了合成样品的物相纯度，利用场发射扫描电子显微镜和高分辨透射电子显微镜（配合能谱分析）解析了材料的形貌与结构特征。研究发现：相较于400°C退火处理的ZF400样品，600°C退火处理的ZF600样品获得了更高长径比的纳米棒。采用傅里叶变换红外光谱探究了ZF400与ZF600的键合机制，通过拉曼光谱和X射线光电子能谱深入分析了材料化学组成与缺陷特征。Brunauer-Emmett-Teller法测得ZF400与ZF600的比表面积随退火温度升高而减小。紫外-可见光谱表明光学带隙从ZF400的3.0eV增大至ZF600的3.3eV。室温振动样品磁强计测试显示合成材料具有超顺磁性，且饱和磁化强度随退火温度升高而增强。
关键词： 光学性能、纳米棒、ZnFe2O4、溶剂热法、磁性能、退火
更新于2025-09-11 14:15:04
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用于制备更高效半导体光阳极的混合微波退火技术，以实现太阳能水分解
摘要： 混合微波退火（HMA）被提出作为传统炉内热退火（CTA）的替代方案，用于制备高效半导体光电极以实现太阳能水分解。本研究以尖晶石型铁酸锌为例，对比分析了HMA与CTA的效果。采用石墨坩埚进行HMA处理的ZnFe2O4光阳极比CTA制备的光阳极具有更少的表面缺陷、更好的结构有序性以及更小的特征尺寸。此外，HMA不会损害F:SnO2玻璃基底的导电性。这些优势使得优化后的ZnFe2O4光阳极在1.23 VRHE电位下产生的光电流达到CTA制备样品的约4倍，且在1倍太阳光照下的起始电位降低约100 mV。HMA有望成为替代现有CTA工艺、制备难熔半导体基高效光电极的通用有效方法。
关键词： 常规热退火、ZnFe2O4、混合微波退火、光电化学水分解
更新于2025-09-10 09:29:36
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ZnO/CuO/ZnFe2O4纳米复合材料作为类芬顿光催化剂的全光谱光催化活性
摘要： 通过煅烧类水滑石化合物制备光催化剂的方法，因其能将光催化活性拓展至可见光乃至近红外（NIR）光区而日益受到关注。本研究通过优化Zn2?、Cu2?和Fe3?共沉淀产物的煅烧温度，成功制备出在紫外光、可见光及近红外光照射下均具有优异类光芬顿催化活性的ZnO/CuO/ZnFe?O?纳米复合材料。该材料由ZnO、CuO和ZnFe?O?共生晶体构成，使其在紫外、可见及近红外光区均呈现吸收特性，并能在近红外光照与H?O?共存条件下产生瞬态光电流。这种全光谱类光芬顿催化剂在降解甲基橙时表现出随H?O?用量增加而提升的催化性能，且循环使用过程中稳定性良好。我们认为ZnO/CuO/ZnFe?O?纳米复合材料是极具应用前景的有机污染物全光谱类光芬顿降解催化剂。
关键词： ZnO/CuO/ZnFe2O4、光降解、全光谱、纳米复合材料、类光芬顿催化剂、近红外光、光催化
更新于2025-09-10 09:29:36
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溶剂对溶胶-凝胶法制备的ZnFe2O4光催化性能的影响
摘要： 采用水、乙二醇(EG)和甲基乙二醇(EM)作为溶剂，通过溶剂热法合成了不同直径的光催化剂ZnFe2O4(ZFO)纳米颗粒。结果表明，溶剂的极性对ZnFe2O4的形貌和光催化性能具有重要影响。高极性溶剂(H2O)有利于形成较小直径的纳米颗粒，其表现出更高的光催化效率。ZFO/H2O、ZFO/EG和ZFO/EM对亚甲基蓝(MB)的去除率分别为85.42%、61.11%和51.19%，与溶剂极性顺序一致。
关键词： ZnFe2O4，纳米颗粒，溶剂热法，光催化，极性
更新于2025-09-09 09:28:46
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可见光照射下用于罗丹明B同步氧化与六价铬同步还原的新型ZnFe2O4/钠基膨润土复合材料的溶胶-凝胶合成法
摘要： 为提高ZnFe2O4的光生载流子分离效率与稳定性，我们采用溶胶-凝胶法以钠基膨润土为载体制备了新型ZnFe2O4/Na-膨润土复合材料。通过XRD、TEM、XPS、FTIR和UV-vis DRS分析对样品的组成、表面形貌及光学性能进行了表征。TEM和XPS结果表明，由于与钠基膨润土的插层作用，ZnFe2O4纳米颗粒分散于钠基膨润土薄层上。该复合材料对Cr(VI)-RhB模拟废水体系进行同步去除，在120分钟内Cr(VI)去除率达88.6%，RhB达94.2%，其Cr(VI)还原效率较单一材料提高1.3倍?；赑L实验结果及RhB与Cr(VI)去除过程中涉及的活性物种分析，新型ZnFe2O4/Na-膨润土复合材料光催化活性增强可归因于可见光吸收能力、更大的界面面积以及有效的电荷转移和延长的载流子分离时间。
关键词： 钠基膨润土、光催化活性、ZnFe2O4、稳定性、溶胶-凝胶法
更新于2025-09-09 09:28:46