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Z型异质结β-Bi_(2)O_(3)柱撑CoAl层状双金属氢氧化物复合材料的构建及其光催化降解性能
1
作者 张亚平 吴桐辰 +1 位作者 郑云 林碧洲 《无机化学学报》 北大核心 2025年第3期531-539,共9页
采用剥离-重组法,以剥离的CoAl层状双金属氢氧化物(CoAl-LDH)纳米片为主体,β-Bi_(2)O_(3)纳米胶粒为客体,成功制备了β-Bi_(2)O_(3)柱撑CoAl-LDH复合材料(β-Bi_(2)O_(3)/CoAl-LDH)。运用X射线衍射、透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱... 采用剥离-重组法,以剥离的CoAl层状双金属氢氧化物(CoAl-LDH)纳米片为主体,β-Bi_(2)O_(3)纳米胶粒为客体,成功制备了β-Bi_(2)O_(3)柱撑CoAl-LDH复合材料(β-Bi_(2)O_(3)/CoAl-LDH)。运用X射线衍射、透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱和X射线光电子能谱等方法表征了材料的形貌、结构和光电化学特性。制备的β-Bi_(2)O_(3)/CoAl-LDH柱撑材料具有2.1 nm的层间通道、62 m^(2)·g^(-1)的比表面积和良好的可见光响应能力。在可见光辐照下,以四环素(TC)为模型污染物,考察材料光催化降解率。结果表明,β-Bi_(2)O_(3)/CoAl-LDH催化剂在90 min内可降解91.3%的TC,降解率远高于非柱撑的β-Bi_(2)O_(3)和CoAl-LDH。自由基捕获实验表明,超氧自由基(·O_(2)^(-))和羟基自由基(·OH)是光催化体系主要的活性自由基。柱撑复合的β-Bi_(2)O_(3)与CoAl-LDH之间的电子耦合作用构建了Z型异质结,提高了光生电子与空穴对的分离率,赋予了材料良好的光催化性能。 展开更多
关键词 光催化剂 氧化铋 层状双羟基氢氧化物 柱撑材料 Z型异质结 四环素
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PANI诱导ZnO@ZnWO_(4)构建双S型异质结用于光催化CO_(2)还原 被引量：2
2
作者 李跃军 曹铁平 孙大伟 《分子催化(中英文)》 北大核心 2025年第1期65-75,I0003,共12页
以ZnO和ZnWO_(4)为代表的Zn基半导体材料是目前广泛研究的光催化剂,然而其存在电子-空穴对易复合和导带电位偏高等结构问题,致使其不具备光催化CO_(2)还原活性.本文以静电纺丝技术制备的具有特定形态聚苯胺(PANI)纤维作为复合单元,硝酸... 以ZnO和ZnWO_(4)为代表的Zn基半导体材料是目前广泛研究的光催化剂,然而其存在电子-空穴对易复合和导带电位偏高等结构问题,致使其不具备光催化CO_(2)还原活性.本文以静电纺丝技术制备的具有特定形态聚苯胺(PANI)纤维作为复合单元,硝酸锌为锌源,氢氧化钠和氨水为矿化剂,成功制备了ZnO@ZnWO_(4)/PANI复合纤维光催化材料.采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和光致发光光谱(PL)等对复合纤维材料的物相组成、微观形貌和光电性能等进行表征.通过电子顺磁共振和光催化性能测试,确定ZnO@ZnWO_(4)/PANI形成的双S型异质结,不仅促进了光生电子-空穴对的有效分离,而且降低了ZnO@ZnWO_(4)的还原电位,并具有光催化CO_(2)还原活性.模拟太阳光照3 h,CH4和CO的生成速率分别达到11.88和3.02μmol∙g^(−1)∙h^(−1). 展开更多
关键词 双S型异质结 聚苯胺 复合纤维 光催化CO_(2)还原
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双Z型异质结Bi_(2)MoO_(6)/Bi_(2)WO_(6)/Ag_(3)PO_(4)的光催化研究 被引量：2
3
作者 董玮 林莉 +3 位作者 顾怀章 罗云强 马平 李向阳 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期81-89,共9页
采用一锅水热法制备了片层花簇状Bi_(2)MoO_(6)/Bi_(2)WO_(6)复合物,并以其为载体,将Ag_(3)PO_(4)通过原位生长的方式沉积在其表面,设计出一种新型的Bi_(2)MoO_(6)/Bi_(2)WO_(6)/Ag_(3)PO_(4)复合双Z-scheme型结构的光催化剂,考察了复... 采用一锅水热法制备了片层花簇状Bi_(2)MoO_(6)/Bi_(2)WO_(6)复合物,并以其为载体,将Ag_(3)PO_(4)通过原位生长的方式沉积在其表面,设计出一种新型的Bi_(2)MoO_(6)/Bi_(2)WO_(6)/Ag_(3)PO_(4)复合双Z-scheme型结构的光催化剂,考察了复合催化剂在可见光下降解罗丹明B(RhB)的催化活性。研究表明,当Ag_(3)PO_(4)在复合物中的质量分数为5%时,复合催化剂在可见光下具有最佳的光催化活性,在120 min内对RhB的降解率高达99.15%。Bi_(2)MoO_(6)、Bi_(2)WO_(6)和Ag_(3)PO_(4)三者的协同作用有效提高了对可见光的吸收能力,所构建的双Z型异质结可改变光生电子的传输路径,进而促使光生电子空穴的分离,从而获得显著的光催化活性。根据捕获实验和能带理论分析,提出了一种双Z-scheme型光催化剂的作用机理。 展开更多
关键词 光催化 双z-scheme型异质结 Bi_(2)MoO_(6)/Bi_(2)WO_(6)/Ag_(3)PO_(4)复合材料 可见光响应
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用于高效制氢的双S型ZnS/ZnO/CdS异质结构光催化剂
4
作者 Asif Hassan Raza Shumail Farhan +1 位作者 余志贤 吴艳 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第11期43-43,共1页
这项工作展示了一种新型具有高效光催化活性的双S型ZnS/ZnO/CdS三元异质结光催化剂。具有最佳CdS含量的样品,ZnS/ZnO/CdS-14%(ZZC14%),显示最大H2析出速率为4.1 mmol·g^(-1)·h^(-1)。最大光催化性能分别比相应的ZnS/CdS和ZnO/... 这项工作展示了一种新型具有高效光催化活性的双S型ZnS/ZnO/CdS三元异质结光催化剂。具有最佳CdS含量的样品,ZnS/ZnO/CdS-14%(ZZC14%),显示最大H2析出速率为4.1 mmol·g^(-1)·h^(-1)。最大光催化性能分别比相应的ZnS/CdS和ZnO/ZnS高出约2倍和13倍。在420 nm下,获得了19.8%的量子效率。此外,连续6次测试后,催化剂的结构和产氢活性保持微小的变化,表明了光催化剂的稳定性。根据理论计算和实验结果,光催化活性的显著提高归因于快速的电子转移和分离,以及双S型之间相互作用的紧密接触。这项工作强调了一种创新的方法来构建双S型光催化系统,该分解水产氢系统具有光生电荷载流子的高分离和快速迁移能力。 展开更多
关键词 双S型光催化剂 内部电场 析氢 三元异质结
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构建双通道路径增强iCOF/Bi_(2)O_(3)S型异质结在纯水体系中光催化合成H_(2)O_(2)性能
5
作者 夏阳 张康延 +2 位作者 杨恒 史利娟 易群 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第11期53-54,共2页
太阳能光催化技术是一种绿色、经济、可持续的制备H_(2)O_(2)方法,被认为是取代传统蒽醌法最有前景的策略。然而,由于有限的光捕获能力、快速的光生载流子复合以及氧化还原能力不足等问题,单一组分光催化剂表现出温和的光催化活性。并且... 太阳能光催化技术是一种绿色、经济、可持续的制备H_(2)O_(2)方法,被认为是取代传统蒽醌法最有前景的策略。然而,由于有限的光捕获能力、快速的光生载流子复合以及氧化还原能力不足等问题,单一组分光催化剂表现出温和的光催化活性。并且,在光催化合成H_(2)O_(2)反应系统中需要额外添加牺牲剂。在这项研究中,我们通过光沉积法将Bi_(2)O_(3)(BO)纳米颗粒负载于离子型有机共价框架材料(iCOF)纳米纤维上,构建一种S型异质结用于双通道路径光催化合成H_(2)O_(2)。在纯水体系中,在iCOF表面负载10 wt%BO时,复合催化剂iCOF/BO10表现出最高的H_(2)O_(2)产率,达到了9.76 mmol·g^(-1)·h^(-1)(在420 nm处的量子效率为5.5%)。这一性能分别是纯iCOF的2.2倍,纯BO的5.6倍。原位表征技术(包括原位X射线光电子能谱、DFT理论计算、活性物种捕获实验以及原位漫反射红外傅里叶变换光谱)揭示该S型异质结不仅能促进光生载流子的分离和增强光吸收能力,而且能实现氧化还原能力最大化,使得反应体系同时通过间接2e^(-)氧气还原反应和4e^(-)水氧化反应双通道路径产生H_(2)O_(2)。此外,4e^(-)水氧化反应生成的O_(2)能够通过间接2e^(-)氧气还原反应加快H_(2)O_(2)生成的反应动力学,实现光催化H_(2)O_(2)的全合成。该项工作为开发新颖催化剂实现高效光催化合成H2O_(2)提供了独特的见解。 展开更多
关键词 光催化 S型异质结 H_(2)O_(2)合成 无牺牲剂 双通道路径
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双Z型异质结BiOI/MoO_(3)/g-C_(3)N_(4)的构建及其光催化性能研究 被引量：4
6
作者 霍彦廷 舒庆 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2023年第1期74-85,共12页
通过简单的溶剂热法将半导体MoO_(3)、BiOI与g-C_(3)N_(4)复合,构建双Z型异质结BiOI(x)/MoO_(3)/g-C_(3)N_(4)(x=6.25%、12.50%、18.75%、25.00%,x为BiOI的质量分数)三元复合材料,从HRTEM结果可知样品出现了2种间距分别为0.28 nm和0.33... 通过简单的溶剂热法将半导体MoO_(3)、BiOI与g-C_(3)N_(4)复合,构建双Z型异质结BiOI(x)/MoO_(3)/g-C_(3)N_(4)(x=6.25%、12.50%、18.75%、25.00%,x为BiOI的质量分数)三元复合材料,从HRTEM结果可知样品出现了2种间距分别为0.28 nm和0.33 nm的晶格条纹,结合XRD表征结果可知分别属于BiOI(110)和MoO_(3)(021)晶面,且g-C_(3)N_(4)是非晶态物质,由此表明BiOI/MoO_(3)/g-C_(3)N_(4)复合材料成功复合。UV-Vis DRS分析表明复合样品的带隙变窄,光学响应范围增强,PL和光电化学测试表征说明异质结的存在有效延缓了电子和空穴的复合,在模拟太阳光条件下对染料甲基橙(MO)进行降解并研究其光催化活性,BiOI(18.75)/MoO_(3)/g-C_(3)N_(4)具有较优异的光催化性能和光学稳定性,120 min对30 mg/L MO的降解率达94%,是纯g-C_(3)N_(4)的3.6倍。ESR表征说明BiOI/MoO_(3)/g-C_(3)N_(4)光催化降解的主要活性物质组分为·OH和·O_(2)-,并通过计算BiOI、MoO_(3)和g-C_(3)N_(4)的价带和导带位置,表明3种物质是能带交错结构,推测出三元复合物形成双Z型异质结。BiOI/MoO_(3)/g-C_(3)N_(4)可作为一种有效应用于有机染料污染物降解的可见光响应催化剂,具有应用前景。 展开更多
关键词 MOO3 BiOI g-C_(3)N_(4) 光催化性能 双Z型异质结光催化剂
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InP/GaAsSb/InP双异质结双极晶体管技术发展现状(Ⅰ)
7
作者 齐志华 李献杰 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第8期721-725,共5页
InP/GaAsSb/InP双异质结双极晶体管(DHBT)以其独特的交错Ⅱ型能带结构,在频率特性、击穿特性和热特性等方面较传统的InP/InGaAsSHBT与InP/InGaAs/InPDHBT等显示出极大的优越性。对InP/GaAsSb/InPⅡ型DHBT技术的提出、外延层结构设计与... InP/GaAsSb/InP双异质结双极晶体管(DHBT)以其独特的交错Ⅱ型能带结构,在频率特性、击穿特性和热特性等方面较传统的InP/InGaAsSHBT与InP/InGaAs/InPDHBT等显示出极大的优越性。对InP/GaAsSb/InPⅡ型DHBT技术的提出、外延层结构设计与生长、器件结构设计、器件制造工艺与优化以及国内外发展情况研究水平、发展趋势和商业化情况进行了系统的回顾和展望。指出结合垂直方向材料结构优化缩小器件尺寸和采用微空气桥隔离基极电极结构是InP/GaAsSb/InPDHBT向THz截止频率发展的最重要的技术路线。 展开更多
关键词 GaAsSb/InP 双异质结双极晶体管 单异质结双极晶体管 Ⅱ型双异质结双极晶体管 微空气桥
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双Z型MIL-88A(Fe)/Ag_(3)PO_(4)/AgI光芬顿催化剂对染料的去除 被引量：4
8
作者 班飒 朱浩 +6 位作者 王童 黄娜 曹金蓉 张慧捷 樊桦 周睿 尹大学 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期3164-3173,共10页
以MIL-88A(Fe)为载体,通过原位沉淀法和离子交换法成功合成双Z型三元复合材料MIL-88A(Fe)/Ag_(3)PO_(4)/AgI(MAI),并将其应用于光芬顿体系中,高效去除染料废水中的罗丹明B(RhB).棒状的MIL-88A(Fe)作为载体,减少了Ag_(3)PO_(4)和AgI颗粒... 以MIL-88A(Fe)为载体,通过原位沉淀法和离子交换法成功合成双Z型三元复合材料MIL-88A(Fe)/Ag_(3)PO_(4)/AgI(MAI),并将其应用于光芬顿体系中,高效去除染料废水中的罗丹明B(RhB).棒状的MIL-88A(Fe)作为载体,减少了Ag_(3)PO_(4)和AgI颗粒的团聚现象,形成的双Z型异质结减少了电子-空穴对的复合,提高了光催化活性.在催化剂为0.5g/L,初始pH值为3.0,H_(2)O_(2)浓度0.4mmol/L的条件下,20min内100mL的20mg/L的RhB可被完全降解,并且在循环5次使用后仍保持较高的催化性能.此外,自由基捕获实验和电子自旋共振实验表明h^(+),O_(2)^(·-)和HO^(·)是MAI/Vis/H_(2)O_(2)催化体系中的主要活性物质.最后,提出了MAI降解的可能机理. 展开更多
关键词 MIL-88A(Fe) 磷酸银 碘化银 双Z型异质结 光芬顿 罗丹明B
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g-C_(3)N_(4)/Zn_(0.5)Cd_(0.5)S复合光催化剂的制备及降解双酚A的性能研究
9
作者 马瑛琪 李瑾 +3 位作者 逄雅洁 任祉杰 钟莲 赵如静 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期115-122,共8页
本文以醋酸锌、醋酸镉和硫脲为原料,在前驱体制备过程中改变Zn/Cd的摩尔比,采用一锅退火法制备了系列g-C_(3)N_(4)/Zn_(1-x)Cd_(x)S复合物。以双酚A(BPA)为目标污染物,考察了所制材料的光催化降解活性。结果表明,Zn/Cd的摩尔比为1∶1的g... 本文以醋酸锌、醋酸镉和硫脲为原料,在前驱体制备过程中改变Zn/Cd的摩尔比,采用一锅退火法制备了系列g-C_(3)N_(4)/Zn_(1-x)Cd_(x)S复合物。以双酚A(BPA)为目标污染物,考察了所制材料的光催化降解活性。结果表明,Zn/Cd的摩尔比为1∶1的g-C_(3)N_(4)/Zn_(0.5)Cd_(0.5)S在光反应30 min后,对BPA去除率可达94.9%,是g-C_(3)N_(4)(1.8%)和Zn_(0.5)Cd_(0.5)S(45.5%)的52.7和2.1倍;反应速率可达0.1276 min-1,是g-C_(3)N_(4)(0.0009 min-1)和Zn_(0.5)Cd_(0.5)S(0.0213 min-1)的141.7和6.0倍。利用X-射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征了g-C_(3)N_(4)/Zn_(0.5)Cd_(0.5)S复合物的结构。光致发光光谱(PL)、电化学阻抗(EIS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)和电子顺磁共振波谱(EPR)的分析结果表明,g-C_(3)N_(4)/Zn_(0.5)Cd_(0.5)S复合物遵循Z型界面电荷转移机制,具有较强可见光吸收能力及高电荷分离/转移速率,促进了其光催化性能的大大提升。 展开更多
关键词 g-C_(3)N_(4)/Zn_(0.5)Cd_(0.5)S 双酚A 光催化 Z型异质结
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