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CdS/FeP复合光催化材料界面结构与性质的理论研究(英文) 被引量:2
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作者 赵宗彦 田凡 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2511-2517,共7页
构建同质异相或异质结构是提高光催化材料性能的有效途径之一,尤其是对于CdS这类具有光腐蚀的材料,这种方法还能起到提高光催化材料稳定性的作用。因此目前制备CdS基复合光催化材料得到了广泛的研究,但是目前对其中的一些基本问题和关... 构建同质异相或异质结构是提高光催化材料性能的有效途径之一,尤其是对于CdS这类具有光腐蚀的材料,这种方法还能起到提高光催化材料稳定性的作用。因此目前制备CdS基复合光催化材料得到了广泛的研究,但是目前对其中的一些基本问题和关键因素仍需要进一步探讨和解释。本文采用第一性原理方法对CdS/FeP复合光催化材料中异质结构的界面微观结构和性质进行深入研究。计算结果表明,由于在界面上部分悬挂键被饱和,界面模型呈现出与体相或表面模型不同的电子结构特征,并且有界面态的存在。在CdS/FeP异质结构的界面处,CdS和FeP的能带都相对向下移动,而且FeP的能带(费米能级)插入到CdS的导带下方;同时在界面达到平衡态之后,异质结构的内建电场由FeP层指向CdS层,因而能够实现光生电子-空穴对在CdS/FeP界面处的空间有效分离,这对于光催化性能的增强极其有利。此外,构建CdS/FeP异质结构也能够进一步增强CdS在可见光区的光吸收。本文研究结果为构建具有异质结构的高效复合光催化材料提供了机理解释和理论支持。 展开更多
关键词 光催化 硫化镉 异质结构 界面微观结构 界面性质 密度泛函理论计算
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生物质碳材料及其研究进展 被引量:11
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作者 卢清杰 周仕强 +2 位作者 陈明鹏 张瑾 柳清菊 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期6028-6037,共10页
重点介绍了生物质碳材料各种维度的碳结构,综述了生物质碳材料的制备方法及其优缺点,对生物质碳材料在超级电容器和离子电池两个方向的应用与开发现状进行了归纳,分析了原子掺杂对生物质碳材料结构与性能的改良,并就原子掺杂的种类进行... 重点介绍了生物质碳材料各种维度的碳结构,综述了生物质碳材料的制备方法及其优缺点,对生物质碳材料在超级电容器和离子电池两个方向的应用与开发现状进行了归纳,分析了原子掺杂对生物质碳材料结构与性能的改良,并就原子掺杂的种类进行了总结.最后,对生物质碳材料的发展方向与应用前景进行了展望. 展开更多
关键词 生物质 碳材料 原子掺杂
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氨气传感材料及器件的研究进展 被引量:4
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作者 胡继粗 陈明鹏 +2 位作者 荣茜 张瑾 柳清菊 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期4030-4037,4048,共9页
氨气是一种有毒气体,对人体健康具有危害作用,故实时监测其在空气中的浓度非常重要。近年来,出现了众多类型的氨气气敏材料,氨气传感器得到了迅速发展。综述了柔性与非柔性两类不同材料的氨气传感器,并探讨了氨气传感器下一步发展趋势。
关键词 氨气传感器 金属氧化物 导电聚合物 可穿戴柔性传感器
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苯系物(BTEX)检测气敏材料研究进展 被引量:1
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作者 陈明鹏 张裕敏 +1 位作者 张瑾 柳清菊 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第13期2278-2287,共10页
金属氧化物半导体传感器因具有体积小、成本低廉、使用方便等优点,越来越受到研究者的关注并被用于有毒有害气体的监测。传感材料是气敏传感器的核心,本文综述了近年来氧化物半导体BTEX气敏传感材料的研究进展,对传感材料的微结构、负载... 金属氧化物半导体传感器因具有体积小、成本低廉、使用方便等优点,越来越受到研究者的关注并被用于有毒有害气体的监测。传感材料是气敏传感器的核心,本文综述了近年来氧化物半导体BTEX气敏传感材料的研究进展,对传感材料的微结构、负载/掺杂改性、气敏性能、气敏机理及存在的问题进行了分析,并探讨了其下一步发展趋势。 展开更多
关键词 金属氧化物 BTEX 气敏 传感器 微结构 改性
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纳米Black TiO_2的研究进展
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作者 申开远 吕天平 +3 位作者 张洞铭 张瑾 张艮林 柳清菊 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期2045-2050,共6页
利用太阳能从水中产生氢和去除环境中有机污染物的半导体光催化技术被认为是极具发展潜力的技术之一,其中TiO_2纳米材料被视为主要的光催化剂受到了重点研究,但高的光生载流子复合率和较宽的带隙导致其实际应用受到严重制约,通过制备在... 利用太阳能从水中产生氢和去除环境中有机污染物的半导体光催化技术被认为是极具发展潜力的技术之一,其中TiO_2纳米材料被视为主要的光催化剂受到了重点研究,但高的光生载流子复合率和较宽的带隙导致其实际应用受到严重制约,通过制备在表面产生Ti 3+和氧空位缺陷的Black TiO_2有望解决这一问题。综述了Black TiO_2光催化材料的研究进展,并对其应用和发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 BlackTiO2 Ti^3+ 氧空位缺陷 光催化
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Sm-TiO2光催化剂的制备及可见光下降解亚甲基蓝的研究 被引量:4
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作者 彭富昌 高洪林 柳清菊 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期2117-2121,2128,共6页
采用溶胶-凝胶法制备了稀土钐掺杂的纳米TiO_2光催化剂(Sm-TiO_2),通过XRD、XPS、UV-Vis-DRS、PL、Nano-sizer纳米粒度分析仪等对Sm-TiO_2样品进行表征和分析,以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,考察了不同掺杂浓度样品对MB的光催化降解效... 采用溶胶-凝胶法制备了稀土钐掺杂的纳米TiO_2光催化剂(Sm-TiO_2),通过XRD、XPS、UV-Vis-DRS、PL、Nano-sizer纳米粒度分析仪等对Sm-TiO_2样品进行表征和分析,以亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,考察了不同掺杂浓度样品对MB的光催化降解效果。结果表明,Sm的替代掺杂引起的晶格畸变促进了金红石相的形成,但晶界及表面的Sm物种抑制了TiO_2从锐钛矿相向金红石相转变,细化了晶粒。适量的Sm掺杂使TiO_2的吸收光谱阈值红移,有效降低了光生电子-空穴对复合率,提高了TiO_2光催化活性。当pH值=2、掺杂量n(Sm)∶n(Ti)=0.006、热处理温度为500℃时,Sm-TiO_2样品在普通日光灯下光催化降解MB的活性最高,其一级表观速率常数较相同条件下纯TiO_2提高了约4倍。 展开更多
关键词 Sm掺杂 纳米TIO2 光催化
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可见光降解有机污染物催化剂研究进展 被引量:14
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作者 位海棠 张洞铭 +2 位作者 吕天平 张艮林 柳清菊 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期5033-5041,共9页
光降解水中有机污染物是解决环境问题非常有前途的策略。主要介绍了近年来光催化降解有机污染物的国内外最新研究进展,重点介绍了钛酸盐光催化剂、钽酸盐光催化剂、铌酸盐光催化剂、无机层状化合物、金属硫化物、Z型光催化反应体系。着... 光降解水中有机污染物是解决环境问题非常有前途的策略。主要介绍了近年来光催化降解有机污染物的国内外最新研究进展,重点介绍了钛酸盐光催化剂、钽酸盐光催化剂、铌酸盐光催化剂、无机层状化合物、金属硫化物、Z型光催化反应体系。着重总结了金属硫族化合物催化剂降解有机污染物存在的问题及可行的解决方案,并对以后可见光催化降解有机物的研究发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 催化降解 可见光 有机物 光催化剂
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钒钴共掺杂TiO_2光催化剂的研究 被引量:2
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作者 吕天平 陈明鹏 +6 位作者 申开远 李科金 张洞铭 张瑾 朱忠其 张艮林 柳清菊 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期8093-8096,共4页
采用溶胶-凝胶法制备V、Co共掺杂改性TiO_2光催化剂,以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,研究了V、Co共掺杂对TiO_2光催化剂性能的影响,结果表明,V、Co共掺杂对催化剂的平均晶粒粒径、吸收光谱、光生电子—空穴对的复合率、光催化性能都具有显... 采用溶胶-凝胶法制备V、Co共掺杂改性TiO_2光催化剂,以亚甲基蓝(MB)为目标降解物,研究了V、Co共掺杂对TiO_2光催化剂性能的影响,结果表明,V、Co共掺杂对催化剂的平均晶粒粒径、吸收光谱、光生电子—空穴对的复合率、光催化性能都具有显著影响。通过正交试验得到共掺杂体系的最佳掺杂量为n(V)∶n(Ti)=0.3%、n(Co)∶n(Ti)=0.1%,此掺杂量下所制备的样品对MB进行降解,在普通日光灯下反应6h的光催化降解效率达96.4%,明显优于同等条件下德国Degussa公司生产的P25纯TiO_2光催化剂的降解效率44.35%。 展开更多
关键词 V、Co共掺杂 TIO2光催化剂 溶胶-凝胶法
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