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oe1(光电查) - 科学论文

127 条数据
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  • G-C3N4-SiC-Pt用于可见光照射下增强水分解产氢的光催化性能

    摘要： g-C3N4和SiC因其独特的能带结构和优异的理化稳定性，在可见光驱动水分解制氢光催化领域受到日益关注。本研究构建了负载贵金属的g-C3N4-SiC异质结，通过生物还原法、溶胶沉积法与煅烧法联用成功制备了g-C3N4-SiC-Pt复合光催化剂。制备过程中经煅烧处理使g-C3N4层状结构变薄，同时实现SiC纳米颗粒与Pt纳米颗粒在g-C3N4表面的紧密键合。SiC与g-C3N4界面形成的异质结显著提升了光生电子-空穴对的分离效率。当负载1wt% Pt时，该复合光催化剂在可见光照射下实现595.3 μmol·h-1·g-1的高析氢速率，分别是块体g-C3N4和g-C3N4-SiC的3.7倍和2.07倍，且在420 nm波长处量子效率达2.76%。

    关键词： 可见光、g-C3N4-SiC-Pt光催化剂、析氢反应、光催化

    更新于2025-11-21 11:01:37

  • g-C3N4、Ni(OH)2和埃洛石在纳米复合光催化剂中对高效光催化产氢的协同效应

    摘要： 在此，我们开发了一种通过将g-C3N4与低成本Ni(OH)2纳米片和廉价且储量丰富的埃洛石纳米管复合来提升其可见光驱动光催化产氢活性的策略。制备了不同Ni(OH)2含量（0.5-10 wt%）的Ni(OH)2@g-C3N4/埃洛石纳米复合光催化剂，并研究了Ni(OH)2纳米片与埃洛石纳米管对g-C3N4理化性质及光催化产氢活性的协同效应。正如预期，采用1 wt% Ni(OH)2制备的Ni(OH)2@g-C3N4/埃洛石纳米复合光催化剂展现出最高的光催化产氢速率（18.42 μmol·h–1），远高于纯g-C3N4（0.43 μmol·h–1）和Ni(OH)2@g-C3N4（9.12 μmol·h–1）。这种光催化活性的增强归因于光生电子从g-C3N4向Ni(OH)2助催化剂界面的高效转移，以及光生空穴在带负电的埃洛石纳米管表面的捕获。此外，通过模拟Ni(OH)2、埃洛石-7?和g-C3N4不同表面对水和甲醇分子的吸附亲和力，发现将g-C3N4与埃洛石-7?和Ni(OH)2结合可显著提升所开发纳米复合材料表面对水和甲醇分子的吸附能力。本研究为开发高效低成本的纳米复合材料提供了简单方法，可用于实现高效实用的光催化水分解制氢技术及其他可能的光电和光催化应用。

    关键词： 埃洛石、g-C3N4、水分解、纳米复合材料、制氢、氢氧化镍

    更新于2025-11-19 16:51:07

  • g-C3N4与磷化铁耦合实现高效可见光驱动制氢

    摘要： 过渡金属磷化物作为有前景的无贵金属助催化剂，在制氢及其他能量转换反应中日益受到关注。本研究报道了一种新型Fe2P/g-C3N4复合光催化剂，可在可见光照射下通过水分解实现高效光催化产氢，其产氢速率约为纯g-C3N4的15倍，且在同等条件下与Pt/g-C3N4相当。通过紫外-可见漫反射、光致发光光谱及光电化学测试的详细分析表明，该Fe2P/g-C3N4复合体系的高效性源于光生电子-空穴对的高度有效分离和低复合率，而非光吸收性能。本研究展示了一种具有无毒、低成本和天然丰度优势的新型光催化剂，可有效提升光催化产氢效率。

    关键词： 光催化、g-C3N4、产氢、无贵金属、Fe2P

    更新于2025-11-19 16:51:07

  • 构建静电自组装二维/二维超薄ZnIn2S4/质子化g-C3N4异质结以实现可见光下优异的光催化性能

    摘要： 通过带负电的二维超薄ZnIn2S4纳米片与二维质子化g-C3N4纳米片之间的静电自组装策略，制备了2D/2D超薄ZnIn2S4/质子化g-C3N4纳米复合材料（ZnIn2S4/pCN）。优化的ZnIn2S4/pCN（5:3）在可见光下展现出优异的产氢光催化活性（约8601.16 μmol·g?1·h?1）。此外，该复合材料还具有卓越的可见光驱动四环素降解性能，其效率分别比质子化g-C3N4和超薄ZnIn2S4高出约4.13倍和2.28倍。最优比例的ZnIn2S4/pCN（5:3）还表现出良好的光稳定性。这种优异的光催化性能可归因于通过静电自组装获得的独特二维/二维异质结结构——紧密的界面接触和更大的接触面积促进了光生载流子的分离与迁移，从而提升了光催化活性和光稳定性。本研究为高效活性光催化剂的设计提供了可扩展的解决方案。

    关键词： 质子化g-C3N4、超薄ZnIn2S4纳米片、静电自组装、二维/二维

    更新于2025-11-19 16:46:39

  • 构建高度分散的零维Co3S4量子点/二维g-C3N4纳米片纳米复合材料以实现优异的光催化性能

    摘要： 本文采用原位沉积与水浴法两步合成0D金属硫化物量子点/2D g-C3N4纳米片（Co3S4/CNNS）纳米复合材料。高度分散的Co3S4量子点（粒径2-4纳米）均匀紧密地负载于CNNS表面，可作为助催化剂有效替代贵金属以提升CNNS的光催化性能。Co3S4/CNNS-900在400纳米波长下的表观量子效率高达7.85%，其产氢速率达20536.4微摩尔·克-1·小时-1，是纯CNNS的555倍。

    关键词： g-C3N4，光催化，Co3S4

    更新于2025-11-19 16:46:39

  • 通过一步NH4Cl辅助法在氮化碳中引入给电子和吸电子基团：提高太阳能产氢效率的策略

    摘要： 由于活性位点不足、激子强结合以及光吸收能力有限，聚合物半导体作为光催化潜在候选材料仅表现出温和的活性。通过一步NH4Cl辅助法成功制备出具有增强光学吸收能力、电荷转移性能和多孔结构的g-C3N4。研究表明，三聚氰胺与NH4Cl相互作用制备的多孔g-C3N4（CN-xy）具有活性官能团修饰的孔壁，可形成高度结晶的物种，其七嗪单元的最大π-π层间距为0.321 nm，将光学带隙从2.80 eV降至2.13 eV，最大比表面积达到56.485 m2 g?1。g-C3N4多重缺陷的协同改善使其光催化降解罗丹明B及产氢效率分别达到原始g-C3N4的4倍和5倍。

    关键词： 光催化、g-C3N4、多孔、权衡、活性官能团

    更新于2025-11-19 16:46:39

  • 一种用于可见光照射下抗生素降解的高性能光催化剂：ZnTCPP敏化多孔石墨相氮化碳

    摘要： 本文通过简易热缩聚法成功构建了ZnTCPP敏化g-C3N4的高效光催化剂。FT-IR和XRD数据表明，ZnTCPP分子通过酰胺基团作为桥接单元成功负载于g-C3N4表面。最佳配比10%ZnTCPP/g-C3N4复合材料在可见光下对亚甲基蓝(MB)和四环素(TC)均表现出显著增强的光催化活性，具有长期重复使用性，降解率分别达96%和80.3%。光致发光(PL)、电化学阻抗谱(EIS)、光电流响应及紫外-可见漫反射光谱(DRS)证实，其优异的可见光催化性能主要源于高效电子-空穴对分离和太阳光利用率提升?；钚晕镏植痘袷笛橛攵员蕉姿?TA)荧光测试表明·OH是TC降解的主导活性氧化物种?；赨PLC-MS分析提出了MB和TC的可能光催化降解路径。ZnTCPP/g-C3N4的卓越降解效率表明其作为光催化剂在实际应用中消除难降解有机污染物具有巨大潜力。

    关键词： 锌介四(4-羧基苯基)卟啉、四环素、光催化剂、半导体、g-C3N4

    更新于2025-11-19 16:46:39

  • 基于MoS2/g-C3N4/黑TiO2异质结的光电化学microRNA生物传感器，结合Histostar@AuNPs实现信号放大

    摘要： 本文开发了一种新型光电化学（PEC）生物传感器，用于超灵敏检测微小RNA-396a。该传感器以MoS2/g-C3N4/黑色TiO2异质结作为光活性材料，以携带Histostar抗体的金纳米颗粒（Histostar@AuNPs）进行信号放大。简言之，将MoS2/g-C3N4/黑色TiO2沉积在氧化铟锡（ITO）电极表面后，依次组装金纳米颗粒（AuNPs）和探针DNA。与miRNA-396a杂交形成刚性DNA:RNA杂交体，该杂交体可被S9.6抗体识别。捕获的抗体进一步与Histostar@AuNPs的二抗IgG结合，从而固定辣根过氧化物酶（HRP）。在HRP作用下，H2O2对4-氯-1-萘酚（4-CN）的氧化反应加速，在电极表面生成不溶性产物苯并-4-氯己二烯酮，导致光电流显著降低。该生物传感器可在0.5 fM至5000 fM浓度范围内检测miRNA-396a，检测限为0.13 fM。此外，该方法还可用于研究重金属离子对miRNA表达水平的影响。结果表明，本生物传感器为miRNA的超灵敏检测提供了有前景的平台。

    关键词： S9.6抗体，Histostar@金纳米颗粒，微小RNA检测，MoS2/g-C3N4/黑色TiO2异质结，光电化学生物传感器

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 可见光驱动的g-C3N4/Cu2O异质结构体，对四环素降解和微生物灭活具有高效光催化活性

    摘要： 通过简便的化学沉淀法成功合成了g-C3N4/Cu2O复合材料。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)和紫外漫反射光谱(UV-DRS)等技术对制备的光催化剂进行了表征。光催化实验表明，在可见光照射下，与纯g-C3N4和Cu2O相比，g-C3N4/Cu2O复合材料对四环素(TC)表现出更高的光降解活性，对大肠杆菌(E. coli)和禾谷镰刀菌(F. graminearum)也具有更强的灭活效率。光致发光(PL)光谱表明g-C3N4与Cu2O之间的异质结能有效促进光生载流子的分离效率。活性物种捕获实验和电子自旋共振(ESR)分析揭示了?O2-、?OH和h+在光催化过程中起重要作用。本研究可为设计用于环境净化的多功能g-C3N4基光催化剂提供新思路。

    关键词： 失活机制、四环素、异质结构、光催化、g-C3N4/Cu2O

    更新于2025-11-14 15:29:11

  • 氟表面修饰的mpg-C3N4在水相条件下室温光催化性能提升的机理研究

    摘要： 通过用NH4HF2蚀刻SiO2合成了新型氟表面修饰的介孔氮化碳（mpg-C3N4）光催化剂。研究了其形成机制及影响光催化活性的因素。有趣的是，F原子的引入改善了表面态性能，并因光生载流子更高的分离效率和迁移率而拓宽了表面修饰mpg-C3N4的能带间隙。因此，氟修饰的mpg-C3N4表现出比mpg-C3N4（7.14 ns）更长的载流子寿命（8.64 ns），从而提高了紫外光下的光催化效率。通过研究罗丹明B的降解实验评估了增强的光催化活性。预计mpg-C3N4表面的这种氟修饰可能为基础研究和能量转换提供新的见解。

    关键词： 氟表面修饰、MPG-C3N4、室温、光催化剂

    更新于2025-11-14 15:28:36