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一步水热合成In2S3/CdIn2S4异质结微球及其光催化性能 被引量：7
1
作者 张开莲 杨凯 +6 位作者 李笑笑 梁若雯 管婕 李文强 黄健 余长林 戴文新 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期3602-3613,共12页
利用一步水热法成功制备了In2S3/CdIn2S4异质结微球催化剂,通过降解甲基橙(MO)、酸性橙Ⅱ(AOⅡ)和罗丹明B(RhB)来评价所制备催化剂的活性。实验结果表明,In2S3/CdIn2S4异质结微球对MO、AOⅡ和RhB的光催化降解率分别达到了87%、75%和96%... 利用一步水热法成功制备了In2S3/CdIn2S4异质结微球催化剂,通过降解甲基橙(MO)、酸性橙Ⅱ(AOⅡ)和罗丹明B(RhB)来评价所制备催化剂的活性。实验结果表明,In2S3/CdIn2S4异质结微球对MO、AOⅡ和RhB的光催化降解率分别达到了87%、75%和96%,明显高于催化剂In2S3和CdIn2S4。瞬态光电流和阻抗测试结果表明,In2S3/CdIn2S4异质结微球受光激发产生的电子空穴对能快速得到分离。捕获主要活性物种实验表明,该反应体系中主要是超氧自由基和空穴起关键性作用。In2S3/CdIn2S4异质结微球催化剂重复使用四次,其催化能力依然保持较高水平。In2S3/CdIn2S4异质结微球活性的增强归因于异质结的形成有助于电子的转移,从而降低了电子空穴对的复合概率。并且合适的能带结构有助于产生大量的光生电子,电子与活性氧的结合最终引起氧化能力的增强。 展开更多
关键词 in2s3/cdin2s4 一步水热法 异质结 降解 自由基
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促进电荷分离和增强O_(2)吸附双重策略提升金修饰含硫空位CdIn2S4的光催化产H_(2)O_(2)性能
2
作者 赵艳艳 吴珍 +2 位作者 张勇 朱必成 张建军 《物理化学学报》 北大核心 2025年第11期80-90,共11页
光催化氧还原反应(ORR)为过氧化氢(H_(2)O_(2))的生产提供了一种温和且经济高效的方法。然而,催化剂的快速载流子复合和氧气吸附能力不足严重制约了其实际应用。针对上述问题,本研究提出了一种协同策略,首先通过制备富含S空位的CdIn_(2)... 光催化氧还原反应(ORR)为过氧化氢(H_(2)O_(2))的生产提供了一种温和且经济高效的方法。然而,催化剂的快速载流子复合和氧气吸附能力不足严重制约了其实际应用。针对上述问题,本研究提出了一种协同策略,首先通过制备富含S空位的CdIn_(2)S_(4)(Sv–CIS)促进电荷分离,随后负载纳米金颗粒(Au–Sv–CIS)以增强O_(2)吸附能力。结果表明,优化后的Au–Sv–CIS在10%乙醇/水溶液中的H_(2)O_(2)产率显著提高至2542μmol·h^(−1)·g^(−1),分别是单体CIS和Sv–CIS的12.8倍和1.7倍。采用光致发光光谱、时间分辨光致发光光谱、瞬态光电流响应、电化学阻抗谱和飞秒瞬态吸收光谱等证明了Au–Sv–CIS具有显著改善的电荷分离效率。程序升温脱附实验和密度泛函理论计算揭示了Au–Sv–CIS增强的氧气吸附特性。本研究为实现高效的太阳能-化学能转化提供了新的设计思路。 展开更多
关键词 s空位 电荷分离 O_(2)吸附 cdin2s4 过氧化氢
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S型MoS_(2)/pg-C_(3)N_(4)异质结的构建及其光催化性能研究
3
作者 刘发强 夏培蓓 吴咏梅 《化工新型材料》 北大核心 2025年第7期207-214,共8页
通过水热法将MoS_(2)负载到介孔类石墨相氮化碳(pg-C_(3)N_(4))表面,制备了MoS_(2)/pg-C_(3)N_(4)异质结。采用系列表征技术对MoS_(2)/pg-C_(3)N_(4)异质结的微观形貌、物相晶型、特征基团、比表面积和孔隙结构、光化学和电化学特性、... 通过水热法将MoS_(2)负载到介孔类石墨相氮化碳(pg-C_(3)N_(4))表面,制备了MoS_(2)/pg-C_(3)N_(4)异质结。采用系列表征技术对MoS_(2)/pg-C_(3)N_(4)异质结的微观形貌、物相晶型、特征基团、比表面积和孔隙结构、光化学和电化学特性、活性基团以及光生载流子重组等进行了表征。以亚甲基蓝(MB)染料作为污染底物,评价可见光驱动下MoS_(2)/pg-C_(3)N_(4)异质结的光催化活性和稳定性。结果表明:互相堆叠的形貌和丰富的介孔结构实现了对MB的高效吸附;大比表面积、广泛的光谱吸收范围、高效的光生载流子分离效率和低的电荷传质阻力有效提高了光催化活性。可见光照射60min,MoS_(2)/pg-C_(3)N_(4)异质结对MB的降解率达到了99.0%,表现出良好的光催化活性和稳定性,超氧自由基·O_(2)^(-)和羟基自由基·OH等高活性自由基实现了对MB的高效降解。S型电荷转移机理有效保留了空穴和光电子的优异氧化和还原活性,交错的能带结构和内电场实现了高效的电荷分离。 展开更多
关键词 pg-C_(3)N_(4) Mos_(2) 异质结 光催化 s型电荷转移机理 亚甲基蓝
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S-scheme活性炭负载g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)光催化混凝土降解性能分析
4
作者 张典 《无机盐工业》 北大核心 2025年第4期118-127,共10页
为了解决抗生素废水污染和室内装修低浓度甲醛污染,采用简易的混合高温煅烧法制备了活性炭负载g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)(g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/AC)复合光催化剂。通过XRD、XPS、TEM、UV-vis DRS和PL等技术对复合光催化剂的物相晶型、元素... 为了解决抗生素废水污染和室内装修低浓度甲醛污染,采用简易的混合高温煅烧法制备了活性炭负载g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)(g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/AC)复合光催化剂。通过XRD、XPS、TEM、UV-vis DRS和PL等技术对复合光催化剂的物相晶型、元素组成、微观形貌、光谱响应范围和光生载流子重组等进行了表征。S-scheme异质结弯曲能带和内电场实现了光生载流子的高效分离,拓宽了光谱吸收范围,有效保留了高活性的·O_(2)^(-)、h^(+)和·OH等活性基团,表现出优异的磺胺甲基噻唑(STZ)降解活性和稳定性,g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/AC投加量为1.0 mg和STZ初始质量浓度为100 mg/L条件下,可见光照射30 min时STZ降解率为98.8%,明显优于g-C_(3)N_(4)、TiO_(2)和TiO_(2)/AC。g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/AC掺杂到环氧树脂涂料中合成了光催化涂料,通过空气喷枪均匀喷涂到混凝土表面得到光催化混凝土,光催化混凝土表现出良好的甲醛降解活性和稳定性,g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/AC负载量为3%、甲醛初始质量浓度为1000 mg/L、可见光照射180 min时,甲醛降解率达到了96.3%,有效实现了室内装修低浓度甲醛气体的高效降解。 展开更多
关键词 g-C_(3)N_(4) TiO_(2) 光催化 混凝土 s-scheme电荷转移机制 抗生素降解 室内装修甲醛降解
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S型TiO_(2)/C_(3)N_(5)异质结光催化剂的制备及降解亚甲基蓝性能
5
作者 胡怀生 张鹏会 《日用化学工业(中英文)》 北大核心 2025年第8期980-988,共9页
以钛酸异丙酯和富氮氮化碳(C_(3)N_(5))为原料,通过回流法制备了TiO_(2)/C_(3)N_(5)异质结光催化剂。采用XRD、FT-IR、TEM、UV-vis DRS和PL等手段详细表征了光催化剂的物相化学组成、微观形貌、光吸收响应和光生载流子分离重组。以亚甲... 以钛酸异丙酯和富氮氮化碳(C_(3)N_(5))为原料,通过回流法制备了TiO_(2)/C_(3)N_(5)异质结光催化剂。采用XRD、FT-IR、TEM、UV-vis DRS和PL等手段详细表征了光催化剂的物相化学组成、微观形貌、光吸收响应和光生载流子分离重组。以亚甲基蓝(MB)作为目标污染物,评价了TiO_(2)/C_(3)N_(5)异质结光催化剂的活性和稳定性,基于活性基团猝灭和能带理论提出了光催化机理。结果表明,TiO_(2)和C_(3)N_(5)之间异质结的构建提升了可见光吸收响应能力,有效促进了光生载流子的分离。质量比为1∶2的TiO_(2)/C_(3)N_(5)异质结光催化剂表现出优异的光催化活性,可见光照射下MB的降解率最高达到了98.60%。循环使用5次后MB的降解率仍达到了98.30%。S型机理保留了高氧化和还原活性的空穴(h^(+))和电子(e^(-)),通过弯曲能带和内电场的构建实现了高效的电荷分离,体系中产生了大量的超氧自由基(·O_(2)^(-)),实现了MB的高效降解。 展开更多
关键词 C_(3)N_(5) TiO_(2) 异质结 光催化 亚甲基蓝 s型机理
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应急指挥S3DA2框架与应急数字孪生战场关键技术
6
作者 陈涛 张辉 +2 位作者 黄丽达 田冉冉 闫小丽 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第10期205-212,共8页
为解决我国应急指挥救援体系中存在的层级割裂、数据与决策脱节及动态适应性不足等问题,聚焦一体化框架构建与数字孪生技术应用,提出4层级(应急指挥中心、现场指挥部、救援队伍、救援单兵)-5步骤(感知、模拟、谋划、决策、行动)通用模型... 为解决我国应急指挥救援体系中存在的层级割裂、数据与决策脱节及动态适应性不足等问题,聚焦一体化框架构建与数字孪生技术应用,提出4层级(应急指挥中心、现场指挥部、救援队伍、救援单兵)-5步骤(感知、模拟、谋划、决策、行动)通用模型,并进一步将其拓展为感知-模拟-谋划-决策-行动(S3DA2)框架,同时,推导得出最小化成本的最优决策公式;基于该框架,构建“应急数字孪生战场”技术体系,涵盖多源数据融合、孪生建模、流固耦合/人工智能混合仿真和多目标决策优化等;以2024年洞庭湖团洲垸堤防决口事件为验证场景,开发流固耦合-多智能体救援模拟器,实现物理场景与虚拟仿真的实时映射闭环。结果表明:该模型将决口扩张误差控制在10%以内,将封堵时长由82 h缩短至52 h,石料需求预测为5.9×10^(4)m^(3),与实测结果一致。 展开更多
关键词 应急指挥 感知-模拟-谋划-决策-行动(s3DA2)框架 数字孪生战场 关键技术 4层级模型 5步骤模型
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废塑料促进S型NiCr_(2)O_(4)/孪晶Cd_(0.5)Zn_(0.5)S同质异质结光催化产氢
7
作者 田静卓 官朝红 +2 位作者 胡浩斌 刘恩周 杨东元 《物理化学学报》 北大核心 2025年第6期123-136,共14页
同时提升体相和表面电荷分离与利用效率对于实现高效光催化析氢反应至关重要。本研究采用溶剂蒸发策略,将NiCr_(2)O_(4)纳米片负载于孪晶Cd_(0.5)Zn_(0.5)S(T-CZS)纳米颗粒表面,成功制备了NiCr_(2)O_(4)/T-CZS复合材料。经过优化,6%NiCr... 同时提升体相和表面电荷分离与利用效率对于实现高效光催化析氢反应至关重要。本研究采用溶剂蒸发策略,将NiCr_(2)O_(4)纳米片负载于孪晶Cd_(0.5)Zn_(0.5)S(T-CZS)纳米颗粒表面,成功制备了NiCr_(2)O_(4)/T-CZS复合材料。经过优化,6%NiCr_(2)O_(4)/T-CZS在以聚乳酸(PLA)塑料为牺牲剂的NaOH溶液中析氢速率(r(H_(2)))达到81.4 mmol·h^(-1)·g^(-1),这一显著提升主要归因于T-CZS由纤锌矿Cd_(0.5)Zn_(0.5)S(WZ-CZS)和闪锌矿Cd_(0.5)Zn_(0.5)S(ZB-CZS)组成,二者能带结构存在微小差异,使得WZ-CZS与ZB-CZS之间及T-CZS与NiCr_(2)O_(4)之间形成了S型电荷转移路径,从而促进了体相和界面电荷快速分离,确保了具有强还原能力的电子参与析氢反应(HER)。此外,借助NiCr_(2)O_(4)的局域表面等离子体共振(LSPR)效应,增强了体系对紫外-可见-近红外光的吸收,产生的热电子进一步促进了HER。同时,NaOH溶液增强了空穴的氧化反应驱动力,间接提高了HER动力学。研究还发现,其它金属铬酸盐(MCrxOy),如CoCr_(2)O_(4)、AgCrO_(2)、Bi_(6)CrO_(12)、BaCrO_(4)、ZnCr_(2)O_(4)、CdCr_(2)O_(4)、CuCr_(2)O_(4)等,也能不同程度提高T-CZS析氢活性。上述研究结果表明,同质异质结中体相与界面S型电荷转移路径能够实现高效光催化产氢与废塑料降解过程的有效协同,为解决能源与环境挑战提供了新的思路。 展开更多
关键词 光催化 孪晶Cd_(0.5)Zn_(0.5)s NiCr_(2)O_(4) 双s转移路径 同质异质结 废塑料
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S型异质结光催化剂ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3)的构筑及光催化还原CO_(2)性能 被引量：4
8
作者 刘平 朱成才 +1 位作者 李艳阳 要红昌 《无机化学学报》 SCIE CSCD 北大核心 2024年第1期197-208,共12页
通过在WO_(3)纳米片表面负载ZnFe_(2)O_(4)纳米颗粒,构建了一系列S型异质结光催化剂ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3),并研究了其光催化CO_(2)还原性能。在没有助催化剂和牺牲剂的条件下,所制备的ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3)复合材料可对CO_(2)与水蒸汽... 通过在WO_(3)纳米片表面负载ZnFe_(2)O_(4)纳米颗粒,构建了一系列S型异质结光催化剂ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3),并研究了其光催化CO_(2)还原性能。在没有助催化剂和牺牲剂的条件下,所制备的ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3)复合材料可对CO_(2)与水蒸汽进行光催化反应。优化后的材料光照5 h后CO_(2)还原产物CO和CH_(4)的产量分别为7.87和4.88μmol·g^(-1)。相对于单相组分,CO和CH_(4)的产量明显提高。光催化活性的提高,归因于ZnFe_(2)O_(4)和WO_(3)异质结的形成以及光生载流子的S型电荷传输模式。 展开更多
关键词 CO_(2)还原 光催化活性 ZnFe_(2)O_(4)/WO_(3) 异质结 s型电荷传输模式
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CuCl_(2)修饰WO_(3)对超低浓度H_(2)S的高灵敏度检测
9
作者 王斌 胡梦洁 +3 位作者 李佩林 王文静 杨赢 朱连杰 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第12期8-15,共8页
采用溶剂热法合成了由纳米线构成的蜂窝状WO_(3),再分别与1%(与WO_(3)的摩尔比)的CuO或CuCl_(2)混合并研磨处理后,得到CuO-WO_(3)和Cu^(2+)-WO_(3)复合材料.对WO_(3),CuO-WO_(3)和Cu^(2+)-WO_(3)样品的形貌、组成、价态及能带结构等进... 采用溶剂热法合成了由纳米线构成的蜂窝状WO_(3),再分别与1%(与WO_(3)的摩尔比)的CuO或CuCl_(2)混合并研磨处理后,得到CuO-WO_(3)和Cu^(2+)-WO_(3)复合材料.对WO_(3),CuO-WO_(3)和Cu^(2+)-WO_(3)样品的形貌、组成、价态及能带结构等进行了表征,研究了其对H_(2)S气体的传感性能.结果表明,纯WO_(3)对H_(2)S气体的响应值较低,仅为2.8,而两种复合材料对H_(2)S检测的灵敏度均显著提高,其中Cu^(2+)-WO_(3)传感器的响应值最高(67.6),是纯WO_(3)传感器的24.1倍,且该传感器可实现对超低浓度H_(2)S气体(20μg/kg)的有效检测,表明其对H_(2)S气体检测具有高灵敏度,这可能是由于铜离子掺杂大幅提高了WO_(3)表面的电荷转移效率及分离程度、较低的带隙能导致更多电子参与气体传感反应及Cu^(2+)与H_(2)S之间发生氧化还原反应,从而大幅提高了对H_(2)S的传感性能. 展开更多
关键词 WO_(3)复合物 铜离子掺杂 H_(2)s 气体传感 传感机理
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CeO_(2)/Bi_(19)Br_(3)S_(27) S型异质结的高效界面电荷转移用于增强光催化CO_(2)还原
10
作者 李朋 崔元映 +3 位作者 王中辽 Graham Dawson 邵春风 代凯 《物理化学学报》 北大核心 2025年第6期103-114,共12页
提高光生载流子的分离效率,进而显著增强光催化剂的氧化还原能力是光催化领域中的一个重大挑战。为了解决这一问题,本文通过水热法成功合成了CeO_(2)/Bi_(19)Br_(3)S_(27)S型异质结催化剂,旨在提升催化剂的光催化性能。CeO_(2)/Bi_(19)B... 提高光生载流子的分离效率,进而显著增强光催化剂的氧化还原能力是光催化领域中的一个重大挑战。为了解决这一问题,本文通过水热法成功合成了CeO_(2)/Bi_(19)Br_(3)S_(27)S型异质结催化剂,旨在提升催化剂的光催化性能。CeO_(2)/Bi_(19)Br_(3)S_(27)复合材料的合成不仅改善了光生载流子的分离效率,还赋予了催化剂更强的氧化还原能力和更大的驱动力,显著提升了其光催化表现。实验结果表明,CeO_(2)/Bi_(19)Br_(3)S_(27)复合催化剂在CO生成方面的产率达到了13.5μmol g^(-1)h^(-1),远高于单一Bi_(19)Br_(3)S_(27)和CeO_(2)催化剂的产率,分别是单独Bi_(19)Br_(3)S_(27)和CeO_(2)催化剂的5.19倍和2.81倍。这一显著的提升表明,CeO_(2)/Bi_(19)Br_(3)S_(27)复合催化剂的光催化性能在CO生成反应中展现出了更强的催化能力。此外,CeO_(2)/Bi_(19)Br_(3)S_(27)催化剂在CH_(4)生成方面的产率为4.3μmol g^(-1)h^(-1),较单独CeO_(2)催化剂高出3.1倍,较单独Bi_(19)Br_(3)S_(27)催化剂高出2.7倍,进一步证明了其在CH_(4)生成反应中的优越表现。这些结果表明,CeO_(2)/Bi_(19)Br_(3)S_(27)复合催化剂不仅在CO和CH_(4)生成速率方面表现出显著的提升,而且其优异的光催化性能表明其在光催化领域中的应用潜力。本研究为改进光生电荷分离效率提供了新的思路,并为未来开发高效光催化材料提供了有价值的参考。通过构建S型异质结结构,可以有效地抑制光生载流子的复合,提高光催化反应的效率,从而为可持续能源的利用提供了新的解决方案。 展开更多
关键词 光催化二氧化碳还原 s型异质结 CeO_(2) Bi_(19)Br_(3)s_(27) 内置电场
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H2S对Pd/α-Al_(2)O_(3)催化剂催化草酸二甲酯合成反应性能的影响
11
作者 赵立红 梁旭 +4 位作者 蒋元力 刘振峰 谢肥东 蔡教民 谢进军 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第7期51-57,共7页
草酸二甲酯(DMO)是合成气制乙二醇的中间产品,工业上通常采用CO和亚硝酸甲酯(MN)在Pd/α-Al_(2)O_(3)催化剂作用下制备DMO,但是在以含CO工业尾气为原料生产DMO的过程中无法避免负荷大范围波动的问题,会出现H_(2)S等毒物含量超标情况,因... 草酸二甲酯(DMO)是合成气制乙二醇的中间产品,工业上通常采用CO和亚硝酸甲酯(MN)在Pd/α-Al_(2)O_(3)催化剂作用下制备DMO,但是在以含CO工业尾气为原料生产DMO的过程中无法避免负荷大范围波动的问题,会出现H_(2)S等毒物含量超标情况,因此探究H_(2)S对催化剂的毒害影响具有重要意义。采用固定床微反装置考察了H_(2)S对利用CO和MN合成DMO的Pd/α-Al_(2)O_(3)催化剂催化性能的影响。在反应温度为120℃、常压、n(CO)/n(MN)为2.0以及空速为3000 h^(-1)条件下,H_(2)S毒化处理催化剂后,其MN转化率由83%降低至64%左右。对中毒处理后的催化剂进行H_(2)还原处理,发现催化剂活性进一步降低,MN转化率稳定在51%左右。采用XRD、FT-IR、HRTEM和XPS等对新鲜催化剂、中毒处理后催化剂及H_(2)还原处理后催化剂进行了表征分析。结果表明,H_(2)S优先与催化剂表面Pd活性物种反应生成PdSO_(4)、PdO_(x)-S和PdO_(x)-SO_(x)等惰性物种,Pd颗粒内部仍保持Pd^(0)状态。H_(2)还原处理会脱除掉部分表面硫,部分氧化态Pd物种重新被还原为Pd^(0),但是还原处理造成Pd^(0)颗粒团聚长大。表面PdSO_(4)、PdO_(x)-S和PdO_(x)-SO_(x)等惰性物种占据并覆盖活性中心及Pd^(0)团聚长大是造成催化剂催化活性下降的主要原因。 展开更多
关键词 草酸二甲酯 Pd/α-Al_(2)O_(3)催化剂 H2s预处理 再生处理
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甲脒亚磺酸添加剂提升Sb_(2)(S,Se)_(3)薄膜质量及其光伏性能
12
作者 倪晓萌 许方贤 +3 位作者 刘静静 张帅 郭华飞 袁宁一 《无机材料学报》 北大核心 2025年第4期372-378,I0005-I0007,共10页
硒硫化锑(Sb_(2)(S,Se)_(3))具有优异的光电特性,是一种很有前景的光伏材料。然而,目前Sb_(2)(S,Se)_(3)太阳能电池的最高光电转换效率(PCE)仍与理论极限有较大差距,这部分归因于Sb_(2)(S,Se)_(3)薄膜中存在严重的载流子复合。本研究采... 硒硫化锑(Sb_(2)(S,Se)_(3))具有优异的光电特性,是一种很有前景的光伏材料。然而,目前Sb_(2)(S,Se)_(3)太阳能电池的最高光电转换效率(PCE)仍与理论极限有较大差距,这部分归因于Sb_(2)(S,Se)_(3)薄膜中存在严重的载流子复合。本研究采用水热沉积法制备Sb_(2)(S,Se)_(3)薄膜,在前驱体溶液中引入过程性添加剂甲脒亚磺酸(FSA),不仅优化了Sb_(2)(S,Se)_(3)薄膜的(211)、(221)晶面取向和Se/S原子比例,还控制了薄膜中载流子复合中心Sb_(2)O3的含量。添加了FSA的太阳能电池的暗饱和电流密度(J0)和复合阻抗(Rrec)分别为1.10×10^(-5)mA·cm^(-2)和3147Ω·cm^(-2),明显优于参照器件(J0=5.17×10^(-5)mA·cm^(-2),Rrec=974.3Ω·cm^(-2)),表明FSA显著抑制了Sb_(2)(S,Se)_(3)太阳能电池的载流子复合。在AM1.5G太阳光模拟器照射下,添加了FSA的太阳能电池的开路电压(VOC)、短路电流密度(JSC)、填充因子(FF)和PCE的平均值分别为0.69 V、18.46 mA·cm^(-2)、63.60%和8.04%,较参照器件(0.67 V、17.82 mA·cm^(-2)、62.27%和7.70%)均明显提升,最优未封装器件PCE达8.21%,在空气中老化120 d仍保持初始PCE的82.1%。 展开更多
关键词 sb_(2)(s se)_(3) 添加剂 甲脒亚磺酸 载流子复合 太阳能电池
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氧空位调控S型SrTiO_(3)/ZrO_(2)异质结界面电荷分离增强光催化CO_(2)产甲烷
13
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5期415-426,I0002,共13页
针对光催化CO_(2)还原中载流子复合率高、产物选择性低的难题,本研究通过静电纺丝技术结合水热法制备了Nd^(3+)掺杂的S型SrTiO_(3)/ZrO_(2)异质结,结合实验表征与相应计算阐明其构效关系.结果表明,Nd^(3+)掺杂在SrTiO_(3)禁带中引入浅... 针对光催化CO_(2)还原中载流子复合率高、产物选择性低的难题,本研究通过静电纺丝技术结合水热法制备了Nd^(3+)掺杂的S型SrTiO_(3)/ZrO_(2)异质结,结合实验表征与相应计算阐明其构效关系.结果表明,Nd^(3+)掺杂在SrTiO_(3)禁带中引入浅施主能级,调控氧空位和晶格畸变形成电子陷阱,同时使带隙从3.2 eV降至2.4 eV,吸收边拓展至600 nm.S型异质结通过界面电荷复合保留了ZrO_(2)导带高活性电子和SrTiO_(3)价带强氧化空穴,显著提升载流子分离效率.在模拟太阳光照射下,Nd^(3+):SrTiO_(3)/ZrO_(2)的CH4产率达12.59μmol·g^(-1)·h^(-1),较纯ZrO_(2)提升9.5倍,CH4/CO选择性达5.3∶1.机理研究表明,Nd^(3+)的4f电子通过稳定^(*)COOH中间体促进8电子还原路径,氧空位介导的双齿吸附模式(^(*)OCOO^(-))增强CO_(2)活化,异质结电势差(0.8 eV)推动质子耦合电子转移.本工作为设计高效光催化CO_(2)还原材料提供了新思路,其5次循环后产率保持90%以上的稳定性为实际应用奠定了基础. 展开更多
关键词 s型异质结 Nd^(3%PLUs%)掺杂 光催化CO_(2)还原 甲烷选择性 氧空位
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基于lncRNA H19的m6A甲基化调控S1PR2/TLR4/NLRP3通路探讨电针血清对缺血性脑卒中后血脑屏障的作用机制 被引量：1
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作者 张浛芮 吕鹤群 +2 位作者 曾春利 沈燕 彭拥军 《世界科学技术-中医药现代化》 CSCD 北大核心 2024年第10期2716-2725,共10页
目的从lncRNA H19的m6A甲基化调控S1PR2/TLR4/NLRP3通路的角度,探讨电针血清对缺血性脑卒中后血脑屏障的作用机制。方法电针血清的制备:建立改良的大鼠局灶性脑缺血再灌注模型,分别在缺血后5 min、再灌注24 h和48 h进行3次电针干预,针... 目的从lncRNA H19的m6A甲基化调控S1PR2/TLR4/NLRP3通路的角度,探讨电针血清对缺血性脑卒中后血脑屏障的作用机制。方法电针血清的制备:建立改良的大鼠局灶性脑缺血再灌注模型,分别在缺血后5 min、再灌注24 h和48 h进行3次电针干预,针刺人中、百会穴,并接电针仪治疗30 min。3次电针干预后取大鼠血清备用。细胞实验:将脑微血管内皮细胞和周细胞共培养的血脑屏障模型分为对照组、模型组、电针组、电针联合METTL3过表达组与电针联合lncRNA H19过表达组。除对照组外,其余各组氧糖剥夺2 h后再复氧、复糖24 h,并于复氧、复糖的同时给予电针血清、METTL3过表达慢病毒及lncRNA H19过表达慢病毒处理。本实验采用跨内皮细胞电阻和Na-F通透性检测血脑屏障模型的功能;比色法检测总RNA m6A修饰定量;Western blot检测METTL3、ZO-1、S1PR2、TLR4和NLRP3蛋白水平的表达;qPCR检测METTL3、ZO-1、S1PR2、TLR4、NLRP3和lncRNA H19 mRNA的表达。结果与模型组相比,电针组的跨内皮细胞电阻值增高(P<0.01);Na-F值降低(P<0.01);总RNA m6A修饰水平降低(P<0.01);METTL3、S1PR2、TLR4、NLRP3和lncRNA H19表达水平下调(P<0.01),ZO-1蛋白与mRNA表达上调(P<0.01)。与电针组相比,电针联合METTL3和lncRNA H19过表达组的跨内皮细胞电阻值降低(P<0.05);Na-F值增高(P<0.01);总RNA m6A修饰水平增高(P<0.01),METTL3、S1PR2、TLR4、NLRP3和lncRNA H19表达上调(P<0.05),ZO-1蛋白与mRNA表达下调(P<0.01)。结论电针血清对氧糖剥夺再灌注后血脑屏障模型具有保护作用,其机制可能是电针通过lncRNA H19的m6A甲基化下调S1PR2/TLR4/NLRP3通路,从而减轻缺血性脑卒中后血脑屏障损伤。 展开更多
关键词 缺血性脑卒中 电针 血脑屏障 m6A甲基化 s1PR2/TLR4/NLRP3
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原位合成S型氮缺陷ZnWO_(4)/g-C_(3)N_(4)异质结及CO_(2)光还原性能
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作者 秦建宇 安月皎 张艳峰 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第12期17-18,共2页
通过半导体光催化将CO_(2)转化为可储存的太阳能燃料是解决温室效应和资源短缺问题的有效策略。然而,光生载流子的快速复合严重限制了单组分催化剂的CO_(2)还原能力。合成具有缺陷的S型异质结可以有效地分离光生电子和空穴,增强对非极... 通过半导体光催化将CO_(2)转化为可储存的太阳能燃料是解决温室效应和资源短缺问题的有效策略。然而,光生载流子的快速复合严重限制了单组分催化剂的CO_(2)还原能力。合成具有缺陷的S型异质结可以有效地分离光生电子和空穴,增强对非极性分子的吸附和活化。本文采用原位合成的方法构建了具有缺陷的S型ZnWO_(4)/g-C_(3)N_(4)异质结。结果表明,CO_(2)还原产生CO的速率高达232.4μmol·g^(-1)·h^(-1),选择性接近100%,分别是原始ZnWO_(4)和g-C_(3)N_(4)的11.6倍和8.5倍。原位XPS和功函数分析证明了S型电荷转移路径。S型异质结实现了电子-空穴的有效空间分离,促进了CO_(2)的还原。原位ESR表明CO_(2)分子被氮空位吸附,氮空位是光催化反应中的电子受体,有利于电子捕获和分离。S型电荷转移模式和氮空位共同促进了CO_(2)高效还原。这项工作为了解S型电荷转移机理和缺陷在调节CO_(2)还原活性方面的协同作用提供了重要见解。 展开更多
关键词 s型异质结 ZnWO_(4) g-C_(3)N_(4) 氮空位 CO_(2)光还原
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CdIn_2S_4光催化降解亚甲基蓝的试验 被引量：4
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作者 田秀君 张绪瑞 +3 位作者 王锦 盛佳明 张璋 杨成永 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期86-89,共4页
以CdIn2S4为光催化剂,钨灯模拟可见光,探讨其对活性染料亚甲基蓝的光催化降解过程.考察了光照时间、催化剂用量、亚甲基蓝的初始浓度、反应体系的pH值和温度以及光强对光催化过程的影响.结果表明:对于4mg/L的亚甲基蓝溶液,200W钨灯照射... 以CdIn2S4为光催化剂,钨灯模拟可见光,探讨其对活性染料亚甲基蓝的光催化降解过程.考察了光照时间、催化剂用量、亚甲基蓝的初始浓度、反应体系的pH值和温度以及光强对光催化过程的影响.结果表明:对于4mg/L的亚甲基蓝溶液,200W钨灯照射下,CdIn2S4的用量为0.04g/L,pH为3.0,1.5h内其降解率可达97.83%.温度对反应影响很小. 展开更多
关键词 cdin2s4 光催化降解 亚甲基蓝 用量 初始浓度 PH值
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In_2S_3-Ag/TiO_2三元纳米体系光催化降解2,4-D的实验研究 被引量：4
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作者 余健 赵令晖 +2 位作者 唐浩 刘承斌 李玥 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期107-114,共8页
采用两步沉积法首次合成出新三元纳米材料-In2S3-Ag/TiO2纳米管阵列,并用电子扫描显微镜(SEM)、光致发光光谱仪(PL)等仪器对该三元催化剂进行形貌、元素、晶体结构的表征与光电性能的测试,并将该三元催化体系应用于2,4-二氯苯氧乙酸(2,4... 采用两步沉积法首次合成出新三元纳米材料-In2S3-Ag/TiO2纳米管阵列,并用电子扫描显微镜(SEM)、光致发光光谱仪(PL)等仪器对该三元催化剂进行形貌、元素、晶体结构的表征与光电性能的测试,并将该三元催化体系应用于2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)的光降解实验.结果表明,In2S3-Ag/TiO2三元纳米材料所特有的两步光激发体系使它的催化降解能力显著提高,在溶液pH为4.23时,140min内可实现对2,4-D 100%的去除;强酸和强碱的环境都不利于三元催化剂In2S3-Ag/TiO2对2,4-D的催化降解.最后对三元催化剂的光催化降解机理进行了探讨. 展开更多
关键词 光催化 in2s3-Ag/TiO2 两步沉积法 两步光激发
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Mn^(2+)掺杂多孔CdIn_2S_4光催化剂的制备及催化制氢性能 被引量：1
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作者 吕宏飞 李锦书 白雪峰 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期138-142,共5页
为提高光催化剂的比表面积,以十二烷基磺酸钠(SDS)为模板剂,采用水热法制备出系列Mn2+掺杂的CdIn2S4多孔光催化剂.通过XRD、FESEM、UV-Vis、XPS等分析手段对催化剂进行了表征,考察了掺杂Mn2+浓度对多孔CdIn2S4光催剂的形貌结构和可见光... 为提高光催化剂的比表面积,以十二烷基磺酸钠(SDS)为模板剂,采用水热法制备出系列Mn2+掺杂的CdIn2S4多孔光催化剂.通过XRD、FESEM、UV-Vis、XPS等分析手段对催化剂进行了表征,考察了掺杂Mn2+浓度对多孔CdIn2S4光催剂的形貌结构和可见光催化产氢性能的影响.结果表明,Mn2+掺杂影响催化剂的晶体结构及其微观形貌,掺杂后的CdIn2S4光催化剂产氢活性显著提高,其中Mn2+(0.7%)-CdIn2S4光催化剂表现出最优产氢活性,产氢速率达到1296.2μmol/(h.g). 展开更多
关键词 多孔cdin2s4 Mn2%PLUs%掺杂 光催化 水热合成
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绣球花状ZnIn_(2)S_(4)/CoWO_(4)S型异质结的构建及可见光催化产氢性能 被引量：5
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作者 赵玉彤 王仕凯 +5 位作者 赵福萍 陈志合 赵丽杰 张大凤 葛博 蒲锡鹏 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期81-91,共11页
通过合理设计异质结结构来加速光催化产氢反应在高效光催化材料的开发中发挥着不可或缺的作用.ZnIn_(2)S_(4)(ZIS)由于其优异的光电性能和较负的导带位置,在光催化产氢领域受到了广泛关注,但其仍存在严重的光生载流子复合和团聚问题.为... 通过合理设计异质结结构来加速光催化产氢反应在高效光催化材料的开发中发挥着不可或缺的作用.ZnIn_(2)S_(4)(ZIS)由于其优异的光电性能和较负的导带位置,在光催化产氢领域受到了广泛关注,但其仍存在严重的光生载流子复合和团聚问题.为此,首先通过理论计算预测了ZnIn_(2)S_(4)/CoWO_(4)(ZIS/CWO)S型异质结的能带结构及电子转移路径,并通过电子局域函数和电荷密度差分确定了异质结界面处的电子交换.随后,采用超声-搅拌-煅烧法将CWO纳米颗粒分散并负载到ZIS花球表面,获得了绣球花状ZIS/CWOS型异质结光催化剂.由于ZIS与CWO之间紧密的界面以及形成的内部电场,致使ZIS/CWOS型异质结的光生电子-空穴对得到了有效分离,进而提高了光催化产氢效率.同时,实验结果确定了S型异质结的形成和载流子的传输路径,揭示了光催化反应机理. 展开更多
关键词 光催化产氢 s型异质结 ZnIn_(2)s_(4) CoWO_(4) 理论计算
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基于N掺杂Ti_(3)C_(2)MXene量子点的荧光探针用于Hg2+和S2-的传感检测 被引量：1
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作者 张慧莲 杨新杰 +6 位作者 李军 李泉 张福娟 张艳丽 王红斌 杨文荣 庞鹏飞 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期38-45,共8页
基于N掺杂Ti_(3)C_(2) MXene量子点(N-Ti_(3)C_(2) MQDs)荧光探针和配位相互作用,构建了一种检测Hg^(2+)和S^(2-)的“开-关-开”型荧光传感新方法.研究发现,制备的N-Ti_(3)C_(2) MQDs发射蓝色荧光(λem=440 nm),荧光量子产率为15.7%.Hg^... 基于N掺杂Ti_(3)C_(2) MXene量子点(N-Ti_(3)C_(2) MQDs)荧光探针和配位相互作用,构建了一种检测Hg^(2+)和S^(2-)的“开-关-开”型荧光传感新方法.研究发现,制备的N-Ti_(3)C_(2) MQDs发射蓝色荧光(λem=440 nm),荧光量子产率为15.7%.Hg^(2+)与N-Ti_(3)C_(2) MQDs表面的—NH2,—COOH,—OH等官能团产生选择性配位作用,导致N-Ti_(3)C_(2) MQDs体系荧光猝灭.当加入S^(2-)后,由于S^(2-)与Hg^(2+)之间强的结合力,形成HgS沉淀,从而使N-Ti_(3)C_(2) MQDs体系荧光恢复.基于该原理,构建了一种“开-关-开”型荧光传感方法,实现了对Hg^(2+)和S^(2-)的定量检测.N-Ti_(3)C_(2) MQDs探针的荧光强度与Hg^(2+)浓度在0.02~200μmol/L范围内呈良好线性关系,检出限为10 nmol/L(S/N=3);与S^(2-)浓度在0.07~150μmol/L范围内呈良好线性关系,检出限为30 nmol/L(S/N=3).该方法具有成本低、操作简单、灵敏度高和选择性好等特点,并可用于水样中Hg^(2+)和S^(2-)的检测. 展开更多
关键词 汞离子 硫离子 N掺杂Ti_(3)C_(2)MXene 量子点 荧光探针
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