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聚(1,4-二(2-噻吩基))苯促进高pH值下可见光驱动的完全水分解
摘要： 最新研究发现，通过碘蒸气辅助聚合（IVP）制备的无金属聚三噻吩（PTTh）在光照条件下可催化析氢反应（HER），且这种光增强电解过程与pH值呈现非能斯特关系。这一发现为通过调控吸光聚合物的能带结构来进一步提升反应光电压奠定了基础。区别于全噻吩主链结构，采用聚(1,4-二(2-噻吩基))苯（PDTB）可使最高占据分子轨道能级较聚噻吩降低约0.3 eV，同时PDTB在不依赖全噻吩主链的情况下仍保持光电催化性能——在pH 11条件下相对于可逆氢电极（RHE）零偏压时展现出高达600 mmol(H?) h?1 g?1的转化率。PDTB与PTTh具有相同非能斯特特性：随着pH升高起始电位（相对于RHE）增大，且在可见光照射下pH 12时的开路电位达到1.4 V（相对于RHE）。该PDTB光阴极产生的光电压超过完全水分解的理论电位（1.229 V），确实在单光子-单电子光驱动水分解体系中配合MnO?阳极实现了产氢，速率达6.4 mmol h?1 gPDTB?1。
关键词： 高pH值、光阴极、水分解、析氢反应、聚(1,4-二(2-噻吩基))苯
更新于2025-11-19 16:51:07
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退火条件对负载钴物种的BaTaO2N光催化剂析氧活性的影响
摘要： 通过精确调控助催化剂-光催化剂界面工程并优化助催化剂分散性，对提升颗粒状半导体光催化剂的活性至关重要。本研究基于可见光照射下硝酸银水溶液体系中的负载试验，报道了氧化钴（CoOx）助催化剂负载条件变化对颗粒状BaTaO2N光催化剂产氧活性的影响。相较于传统氨气氛围退火，负载钴物种后在氮气流中退火使产氧速率提升三倍；后续氢气氛围退火导致CoOx颗粒聚集而暴露BaTaO2N表面，进一步使光催化产氧效率翻倍，在420 nm波长下获得0.55%的表观量子效率。这些结果表明：助催化剂颗粒与光催化剂之间的紧密接触，以及光催化剂表面暴露以参与光催化水氧化还原反应的重要性。
关键词： 助催化剂，分散，氧氮化物，可见光
更新于2025-11-19 16:51:07
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酒精添加对声致发光强度衰减的影响
摘要： 在声致空化气泡崩塌过程中观测多泡声致发光（MBSL）是获取超声作用下高温高压区域理化信息的有效方法。当超声波辐照氩饱和水时观察到的MBSL光谱可分为两类：覆盖宽波长范围的连续谱部分，以及约310 nm处可归因于OH的明显峰。迄今已有研究报道了醇类（能清除声化学反应中产生的自由基）存在时MBSL光谱的时间变化[1]，推测这些光谱变化源于超声分解醇类产生的气态产物。本研究旨在探究光谱变化与声化学反应产物（包括过氧化氢及醇类产生的气态产物）之间的关联。
关键词： 气体产物，过氧化氢，声化学，醇加成，声致发光
更新于2025-11-19 16:51:07
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氧化锌铑及其作为以水为电子源的二氧化碳还原光催化剂组分的可能性
摘要： 我们评估了氧化铑锌（ZnRh2O4）作为二氧化碳（CO2）还原光催化剂在以三乙醇胺（TEOA）为电子供体时的潜力，并证明ZnRh2O4能在红外光下将CO2还原为一氧化碳（CO）。在ZnRh2O4上负载金（Au）可显著增强其CO2还原活性。此外，还研究了以水为电子源、插入金的ZnRh2O4与钒酸铋（Bi4V2O11）复合材料（ZnRh2O4/Au/Bi4V2O11）的CO2还原反应，成功实现了CO的析出。
关键词： 一氧化碳、甲烷、三乙醇胺、金、二氧化碳还原、氧化铑锌
更新于2025-11-19 16:51:07
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使用TiO2涂层多孔玻璃纤维布对气态异丙醇的吸附与光催化分解
摘要： 已广泛研究了二氧化钛光催化剂与各种吸附剂的组合，用于消除低浓度挥发性有机化合物（VOCs）。本文通过酸浸蚀和随后的电绝缘玻璃（E-玻璃）布二氧化钛浸涂法制备了二氧化钛与多孔玻璃布复合材料，并研究了其吸附和光催化能力。酸浸蚀使E-玻璃布的比表面积从1增加到430平方米/克，同时保持了支撑二氧化钛所需的足够机械强度。此外，二氧化钛涂层后比表面积仍保持较大（290平方米/克）。在气态异丙醇的光催化分解中，涂覆二氧化钛的多孔玻璃布比涂覆二氧化钛的非多孔玻璃布表现出更高的吸附和光催化分解能力。多孔复合材料限制了异丙醇分解中间产物丙酮的脱附，直至异丙醇完全分解为二氧化碳。二氧化碳生成速率受温度条件（15或35°C）和水分含量（2或18毫克/升）影响；后者也影响了光催化分解过程中异丙醇的吸附。这两种条件可能改变异丙醇在多孔复合材料中的扩散和吸附行为。正如其高吸附和光催化能力所证明的，该复合材料（二氧化钛和多孔玻璃布）能有效消除VOCs，同时减少有害中间产物的排放。
关键词： 空气净化、复合材料、吸附、微孔材料、多孔玻璃、光催化剂、二氧化钛
更新于2025-11-19 16:51:07
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采用Rh和Ir掺杂金属氧化物材料的Z型光催化剂体系用于可见光照射下的水分解
摘要： 通过采用具有较窄能隙（EG）的掺杂Rh和Ir的金属氧化物粉末材料——BaTa2O6:Ir,La（EG：1.9-2.0 eV）、NaTaO3:Ir,La（EG：2.1-2.3 eV）、SrTiO3:Ir（EG：1.6-1.8 eV）、NaNbO3:Rh,Ba（EG：2.5 eV）和TiO2:Rh,Sb（EG：2.1 eV），结合常规的产氢光催化剂SrTiO3:Rh或产氧光催化剂BiVO4以及合适的电子介质，成功开发出多种可见光照射下的Z型体系水分解系统。根据产氢与产氧光催化剂及电子介质的组合方式，这些Z型体系被分为三类：当采用[Co(bpy)3]3+/2+而非Fe3+/2+氧化还原对时，BaTa2O6:Ir,La与BiVO4组合及NaTaO3:Ir,La与BiVO4组合具有活性；当使用离子介质的[Co(bpy)3]3+/2+和Fe3+/2+氧化还原对时，SrTiO3:Ir与SrTiO3:Rh组合表现出活性；而NaNbO3:Rh,Ba和TiO2:Rh,Sb与SrTiO3:Rh组合在使用[Co(bpy)3]3+/2+和Fe3+/2+氧化还原对时，以及通过接触/不接触还原氧化石墨烯（RGO）的颗粒间电子转移时均显示出活性。这些合适组合的原理可解释为：对于采用离子介质的Z型体系，掺杂的Rh3+和Ir3+形成的杂质能级与离子介质的氧化还原电位相关；而对于通过颗粒间电子转移工作的Z型体系，则与这些光催化剂材料的p/n型特性及光电化学性质中的光电流起始电位有关。
更新于2025-11-19 16:51:07
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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
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利用人工光捕获染料增强的光系统I实现高效产氢
摘要： 在本研究中，我们通过将光系统I与人工捕光染料Lumogen Red结合，提高了产氢效率。在该反应体系中，Lumogen Red通过福斯特共振能量转移实现光吸收并向光系统I传递能量，从而使铂纳米颗粒作为产氢活性位点发挥作用。
更新于2025-11-19 16:51:07
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揭示Rh价态、La掺杂水平和Ru助催化剂在决定掺杂SrTiO?光催化剂析氢效率中的作用
摘要： 揭示掺杂SrTiO3光催化剂中铑价态、镧掺杂水平和钌助催化剂对析氢效率的影响。SrTiO3（STO）具有适合全水分解的光电特性，但其仅能吸收紫外光的带隙限制了效率提升。为扩展可见光响应范围，采用镧（La）和铑（Rh）对STO进行（共）掺杂。然而，尽管吸收了更多可见光，析氢速率仍显著受铑价态、镧掺杂水平及钌（Ru）助催化剂负载量的调控。因此，阐明掺杂对光物理过程的潜在影响对材料设计至关重要。 为此，通过瞬态吸收光谱在宽时域（亚皮秒至微秒）和光谱范围（可见光至红外）探测了载流子动力学。根据掺杂组分差异，解析了电子捕获与电子向钌助催化剂转移动力学之间的相互作用。对于Rh4+:STO体系，3435 nm处探测的自由电子在20皮秒内几乎完全衰减，导致电子捕获与电子向钌助催化剂转移形成动力学竞争；而Rh3+:STO体系中自由电子在100皮秒内衰减至三分之一，证实了铑价态对电子寿命的影响。研究发现Rh3+:STO向钌助催化剂的电子转移时间常数为1.6皮秒，量子产率达14.7%。除更长的电子寿命外，增强的电子向钌助催化剂转移能力使Rh3+:STO成为极具潜力的制氢光催化剂。通过调控掺杂剂在带隙中的能级位置以避免不利载流子捕获，对提升光催化反应效率至关重要。
更新于2025-11-19 16:51:07
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通过金属复合物在TiO2(B)纳米片上的静电吸附增强光催化产氢性能
摘要： 在半导体上组装助催化剂是提升太阳能制氢活性的关键途径。该过程可通过锚定能提供催化活性位点的金属配合物实现。尽管最新研究取得进展，金属配合物/半导体复合催化剂的性能与循环稳定性仍受限于其接触或连接薄弱问题。本研究通过简便可控的静电吸附法，将[Co(NH3)5Cl]Cl2、[Ni(NH3)6]Cl2和[Cu(NH3)4](OH)2等系列金属配合物锚定于TiO2(B)纳米片。相较于空白TiO2(B)，所得TiO2(B)复合材料在光催化产氢中展现出显著增强的活性与稳定性。[Co(NH3)5Cl]2+-TiO2(B)复合材料的产氢活性高达3.9 mmol/g（转化频率TOF为249 h-1），达到基准Pt负载TiO2(B)催化剂的57%。进一步实验与理论研究表明：金属配合物与TiO2(B)的强接触能促进光生电子转移与分离，这是活性提升的关键原因。金属配合物铵基中氢原子的脱附具有动力学优势，且可接受光生电子生成H2。该研究为通过静电吸附法合成高性能金属配合物锚定半导体开辟了新途径。
更新于2025-11-19 16:51:07