g-C_(3)N_(4)基纳米复合材料的合成及电化学传感性能研究

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作者 于巧玲 刘成宝 +4 位作者 郑磊之 陈丰 邱永斌 孟宪荣 陈志刚 《材料导报》 北大核心 2025年第3期32-42,共11页

石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))是一种新型的半导体纳米材料,较高的比表面积、良好的稳定性赋予了其强吸附性和易于修饰等特点,有望用于解决电化学传感器所要求的低成本、快速检测、良好的灵敏度和优异的选择性等难题。本文对g-C_(3)N_(4)... 石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))是一种新型的半导体纳米材料,较高的比表面积、良好的稳定性赋予了其强吸附性和易于修饰等特点,有望用于解决电化学传感器所要求的低成本、快速检测、良好的灵敏度和优异的选择性等难题。本文对g-C_(3)N_(4)基纳米复合材料的合成方法及电化学传感性能进行了综述,在此基础上重点介绍了基于g-C_(3)N_(4)纳米复合材料的电化学传感器在食品、环境、生物医药检测等领域中的应用,并展望了开发复合材料传感器的重要性,以期为g-C_(3)N_(4)基纳米复合材料的合成及应用拓展提供参考。 展开更多

关键词 g-C_(3)N_(4) 复合材料 电化学传感 食品安全检测 环境检测

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CeO_(2)-g-C_(3)N_(4)/C三相复合材料的模板诱导合成及电化学性能

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作者 黄晨阳 刘成宝 +3 位作者 陈丰 邱永斌 孟宪荣 陈志刚 《材料导报》 北大核心 2025年第6期7-13,共7页

石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))具有二维结构,且合成方法简单,稳定性好,可作为超级电容器中石墨烯电极的替代材料,但其本身的电容性能较差;而生物质炭具有天然的多孔结构和丰富的表面官能团,具有储能优势。本工作以尿素为g-C_(3)N_(4)前驱... 石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))具有二维结构,且合成方法简单,稳定性好,可作为超级电容器中石墨烯电极的替代材料,但其本身的电容性能较差;而生物质炭具有天然的多孔结构和丰富的表面官能团,具有储能优势。本工作以尿素为g-C_(3)N_(4)前驱体,杏鲍菇为生物模板诱导合成薄片状g-C_(3)N_(4)/C,获得高比表面积的多孔两相复合材料,再通过水热法将CeO_(2)纳米颗粒负载在生物质炭表面和孔洞内得到CeO_(2)-g-C_(3)N_(4)/C三相复合材料。经过电化学测试,CeO_(2)-g-C_(3)N_(4)/C的最高比电容为169.6 F·g^(-1),2000次循环后的电容保持率为97%。g-C_(3)N_(4)与生物质炭相结合提高了基体材料的储能性能,CeO_(2)的负载提高了电化学活性,三相复合使整体材料有优秀的储能性能、充放电性能和循环稳定性。 展开更多

关键词 g-C_(3)N_(4) 生物质炭 模板诱导 过渡金属氧化物 超级电容器

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CuS/CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料的合成及光催化性能 被引量：4

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作者 于巧玲 刘成宝 +5 位作者 金涛 陈丰 钱君超 邱永斌 孟宪荣 陈志刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期41-47,共7页

本工作以三水合硝酸铜(Cu(NO_(3))_(2)·3H_(2)O)、硫脲(CH_(4)N_(2)S)和柠檬汁为原料,基于水热法获得碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs),采用超声震荡法成功合成了CuS/CQDs/g-C_(3)N_(4)三相复合光催化材料,构建了p-n型异质结。... 本工作以三水合硝酸铜(Cu(NO_(3))_(2)·3H_(2)O)、硫脲(CH_(4)N_(2)S)和柠檬汁为原料,基于水热法获得碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs),采用超声震荡法成功合成了CuS/CQDs/g-C_(3)N_(4)三相复合光催化材料,构建了p-n型异质结。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光光谱(PL)、氮气吸附-脱附测试(BET)和紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis DRS)等方法对材料的晶体结构、微观形貌和孔结构进行了详细表征。结果表明:三相复合材料界面结构构建良好,纯度高,各相分布均匀。光催化降解实验中,当CuS的含量为10%(质量分数)时,CuS/CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料的光催化降解效果达到最佳(72.1%)。复合材料在经过四次循环降解RhB后,其光催化降解效率仍然保持在65.2%。光催化实验结果表明,·O_(2)^(-)自由基是光催化降解产生的主要因素,h^(+)自由基的作用次之。 展开更多

关键词 石墨相氮化碳 碳量子点 过渡金属硫化物 异质结 光催化性能

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氧化镍空穴材料在Ⅱ-Ⅵ族量子点电致发光器件中的应用进展

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作者 林坚 张松林 +3 位作者 王悦安 孙浩 聂钰昌 陈德睢 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期1-8,共8页

鉴于高效发光的Ⅱ-Ⅵ族量子点(Ⅱ-ⅥQD)电致发光(EL)器件已达到基本的商用需求,器件长期性能(寿命)受到了更多的重视。Ⅱ-ⅥQD EL器件中PEDOT:PSS材料易吸湿、易腐蚀ITO电极,这对器件寿命及商业应用潜力存在负面影响。采用高稳定性的Ni... 鉴于高效发光的Ⅱ-Ⅵ族量子点(Ⅱ-ⅥQD)电致发光(EL)器件已达到基本的商用需求,器件长期性能(寿命)受到了更多的重视。Ⅱ-ⅥQD EL器件中PEDOT:PSS材料易吸湿、易腐蚀ITO电极,这对器件寿命及商业应用潜力存在负面影响。采用高稳定性的NiO代替PEDOT:PSS可避免材料对器件稳定性产生影响。本文系统综述了NiO空穴材料在Ⅱ-ⅥQD EL器件中的研究进展,重点归纳了NiO薄膜的不同制备方法、掺杂和界面特性对器件性能的影响,最后对基于金属氧化物空穴功能层的Ⅱ-ⅥQD EL器件的研究趋势进行了展望,以期为制备在材料与器件层面稳定、高效的电致发光器件提供借鉴。 展开更多

关键词 氧化镍 P型半导体 量子点 电致发光 掺杂 表面修饰

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g-C_(3)N_(4)/CeO_(2)/BiOBr三相复合材料的制备及其可见光催化降解RhB性能 被引量：3

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作者 蔡文宇 刘成宝 +4 位作者 陈丰 钱君超 许小静 孟宪荣 陈志刚 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期131-140,共10页

以多孔层状g-C_(3)N_(4)为基体,引入沉淀法所得的CeO_(2)/BiOBr复合材料,经超声搅拌制得具有异质结结构的g-C_(3)N_(4)/CeO_(2)/BiOBr三相复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外-可见光漫反... 以多孔层状g-C_(3)N_(4)为基体,引入沉淀法所得的CeO_(2)/BiOBr复合材料,经超声搅拌制得具有异质结结构的g-C_(3)N_(4)/CeO_(2)/BiOBr三相复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外-可见光漫反射光谱、光致发光光谱等方法对g-C_(3)N_(4)/CeO_(2)/BiOBr进行了成分、结构和光学性质表征。结果表明:g-C_(3)N_(4)/CeO_(2)/BiOBr三相复合材料呈三明治层状堆叠结构,界面结构构建良好,光响应性能优异,各相分布均匀且结晶程度较高。当Ce∶Bi摩尔比为1∶1,g-C_(3)N_(4)质量分数为15%时所得三相复合材料表现出最高的光催化活性,RhB降解率高达99%,降解速率是纯相CeO_(2)的86倍、纯相BiOBr的3倍。此外,经过4次循环后,复合材料的RhB降解效率依然保持在89%,表现出良好的稳定性。 展开更多

关键词 g-C_(3)N_(4) CeO_(2) BiOBr 光催化活性

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g-C_(3)N_(4)/过渡金属硫化物复合材料的结构设计、合成及光催化应用 被引量：2

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作者 唐飞 蔡文宇 +3 位作者 陈飞 朱晨 刘成宝 陈志刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期20-28,共9页

作为一种无机非金属半导体光催化材料,石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))由于具有独特的能带结构和晶体结构特征,在环境治理和清洁能源领域受到了广泛的关注。然而单一相g-C_(3)N_(4)存在对太阳光的响应范围偏小、比表面积小、反应活性位点少... 作为一种无机非金属半导体光催化材料,石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))由于具有独特的能带结构和晶体结构特征,在环境治理和清洁能源领域受到了广泛的关注。然而单一相g-C_(3)N_(4)存在对太阳光的响应范围偏小、比表面积小、反应活性位点少和光生电子-空穴对易复合等问题,限制了其在光催化领域的大规模使用。过渡族金属硫化物具有特殊的能带结构和优异的物理化学性质,在光催化应用中表现出较大的发展潜力。基于光催化材料当前存在的光响应范围窄、光生载流子易于复合导致光催化量子效率低、光生载流子存续时间短和反应活性位不足等问题,研究者们普遍专注于异质结尤其是Z型异质结的构建,以期解决上述问题。本文综述了g-C_(3)N_(4)和过渡金属硫化物光催化材料的性能优缺点、结构设计及反应机理等,重点梳理了异质结的构建进展情况,并展望了g-C_(3)N_(4)/过渡金属硫化物复合材料的发展前景。 展开更多

关键词 催化材料 光催化 光化学 纳米材料 g-C_(3)N_(4) 过渡金属硫化物

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CeO_(2)/BiOI/g-C_(3)N_(4)三相复合材料的制备及可见光催化降解RhB性能研究 被引量：2

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作者 曹一达 刘成宝 +4 位作者 陈丰 钱君超 许小静 孟宪荣 陈志刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期132-138,共7页

通过溶剂热和超声搅拌合成了CeO_(2)/BiOI/g-C_(3)N_(4)三相复合材料。利用XRD、SEM、TEM和UV-Vis DRS等手段对该材料的成分、结构和光学性质进行表征。制备的CeO_(2)/BiOI/g-C_(3)N_(4)三相复合材料界面结构构建良好,光响应性能好,各... 通过溶剂热和超声搅拌合成了CeO_(2)/BiOI/g-C_(3)N_(4)三相复合材料。利用XRD、SEM、TEM和UV-Vis DRS等手段对该材料的成分、结构和光学性质进行表征。制备的CeO_(2)/BiOI/g-C_(3)N_(4)三相复合材料界面结构构建良好,光响应性能好,各相分布均匀且结晶程度较高。光催化降解实验表明,在可见光(λ>420 nm)下,CeO_(2)/BiOI/g-C_(3)N_(4)(Ce、Bi物质的量比为2∶1,g-C_(3)N_(4)质量分数为5%)三相复合材料光催化降解RhB的效率达到71%,是纯相CeO_(2)的7倍、纯相BiOI的10倍。同时光催化重复实验结果表明,光催化材料显示出良好的稳定性,经四次循环后,光催化效率基本无降低。最后探讨了复合材料的光催化机理,明确光催化实验中真正的活性物质为空穴及超氧自由基。 展开更多

关键词 碘氧化铋 复合光催化材料 构筑异质结 光催化降解

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类石墨烯类活性炭材料的简易合成及其在锂硫电池中的应用研究 被引量：2

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作者 孟全华 邓雯雯 李长明 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期740-749,共10页

锂硫电池由于具有较高的理论容量被视为一种最具发展潜力的储能装置.然而,硫的利用率较低及循环寿命短等问题限制着其商业化进程.本文通过一种简单易行的方法将三聚氰胺(C3H6N6)和L半胱氨酸(C3H7NO2S)碳化,制备出一种氮掺杂类石墨烯活... 锂硫电池由于具有较高的理论容量被视为一种最具发展潜力的储能装置.然而,硫的利用率较低及循环寿命短等问题限制着其商业化进程.本文通过一种简单易行的方法将三聚氰胺(C3H6N6)和L半胱氨酸(C3H7NO2S)碳化,制备出一种氮掺杂类石墨烯活性碳材料(NGC).该材料的类石墨烯结构能够有效抑制锂硫电池在充放电过程中产生的体积效应,以此提升其循环性能.不仅如此,材料中含有的含氮官能团还可以促进离子转移,抑制多硫化物的溶解,进而提升硫的利用率.其中,制备出的NGC-8/PS复合电极用于锂硫电池时在0.2 C的电流密度下初始容量为1164.1 mAh·g-1,在经过400圈的充放电循环之后依然具有909.4 mAh·g-1的比容量,每圈容量衰减仅为0.05%,甚至在2C的电流密度下也能达到820 mAh·g-1的高比容量. 展开更多

关键词 锂硫电池 类石墨烯碳材料 体积效应 循环稳定性

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碳基材料构建电化学传感器实现苯二酚异构体的超敏精准检测:综述 被引量：2

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作者 饶强海 胡光煊 +3 位作者 张春媚 杨鸿斌 胡芳馨 郭春显 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期38-54,共17页

苯二酚是一种常见的有机污染物,它有对苯二酚、邻苯二酚和间苯二酚三种同分异构体,三者在结构和理化性质上十分相似且常在水中共存。苯二酚在工业生产中广泛用作化工原料或中间体,但是其有高毒性、致癌性和难降解性,所产生的含酚废水对... 苯二酚是一种常见的有机污染物,它有对苯二酚、邻苯二酚和间苯二酚三种同分异构体,三者在结构和理化性质上十分相似且常在水中共存。苯二酚在工业生产中广泛用作化工原料或中间体,但是其有高毒性、致癌性和难降解性,所产生的含酚废水对环境的危害极大,同时对人体健康构成严重威胁。因此,实现苯二酚异构体的准确鉴别和测定尤为重要。电化学传感器具有灵敏度高、检测限低、线性范围宽和操作简便以及成本低等优点,已被广泛用于重金属和酚类等环境污染物的检测。碳基材料具有高导电性、巨大的比表面积和良好的化学稳定性,能有效促进异构体的传质、表面吸附和电子转移过程,为实现异构体的同时传感提供了良好的基础。此外,表面功能化、掺杂及复合其他纳米材料等手段可进一步调控碳基材料的组成及结构,并改善其对异构体的传感性能。本文首先简要介绍了苯二酚的环境污染和危害及检测方法,然后阐述了碳基材料构建的电化学传感器在同时测定苯二酚异构体方面的研究进展,其中涵盖了苯二酚传感器的电化学传感性能、性能增强机制以及碳基材料的构性关系,还讨论了三种异构体的电化学氧化路径和反应机理。最后,本文就电化学传感器实现异构体超灵敏精准检测所面临的问题提出了建议,以期进一步促进苯二酚电化学传感器的发展。 展开更多

关键词 电化学传感器 苯二酚异构体 同时检测 碳基纳米材料 电氧化机制

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锂离子电池高电压有机正极材料FTCNQ的电化学性能研究

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作者 刘秋菊 李佩原 +2 位作者 郭志毅 汤梦成 邓雯雯 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期128-132,共5页

以2-氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(FTCNQ)作为锂离子电池有机高电压正极材料,对比了FTCNQ在商用电解液和实验室自制离子液体电解液中的性能,通过实验筛选出适宜的电解液。采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、智能拉... 以2-氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(FTCNQ)作为锂离子电池有机高电压正极材料,对比了FTCNQ在商用电解液和实验室自制离子液体电解液中的性能,通过实验筛选出适宜的电解液。采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、智能拉曼光谱仪对FTCNQ的结构和形貌进行分析,采用循环伏安法和蓝电电池测试仪测试了FTCNQ电极的电化学性能。结果表明:FTCNQ在离子液体电解液中的比容量为220mAh/g,在电流密度200mA/g条件下,FTCNQ比容量为76mAh/g,具有较好的循环和倍率性能。原位X射线衍射分析结果表明,FTCNQ在电化学氧化还原过程中经历了复杂的相变过程。 展开更多

关键词 锂离子电池 正极材料 高电压 2-氟-7 7 8 8-四氰基醌二甲烷 离子液体电解液

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高结晶度g-C_(3)N_(4)在光催化领域的研究进展 被引量：4

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作者 徐杨 刘成宝 +5 位作者 郑磊之 陈丰 钱君超 邱永斌 孟宪荣 陈志刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期75-87,共13页

石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))作为具有典型二维层状结构和窄带隙的聚合物半导体,表现出优异的可见光吸收能力、稳定的物理化学性能和优良的光催化活性。然而,传统含氮前驱体热诱导聚合产生的g-C_(3)N_(4)结构不完全,主体是非晶或半晶质... 石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))作为具有典型二维层状结构和窄带隙的聚合物半导体,表现出优异的可见光吸收能力、稳定的物理化学性能和优良的光催化活性。然而,传统含氮前驱体热诱导聚合产生的g-C_(3)N_(4)结构不完全,主体是非晶或半晶质结构的melon基氮化碳,其体相和表面存在较多缺陷,导致电导率低、限制光激发电荷的分离以及电子-空穴对重组率较高,大幅降低了其催化活性,因此提高g-C_(3)N_(4)的结晶度是非常有必要的。本文主要总结了高结晶度氮化碳(CCN)的优势和近年来的研究进展,提高g-C_(3)N_(4)的结晶度不仅能在共轭平面之间建立电荷转移通道,从而提高层内电荷转移效率,而且可以与其他改性手段糅合以实现高效的协同效应。同时,通过介绍CCN的结构、表征、制备方法、改性策略和应用领域对CCN近年来的研究进展进行总结。最后,简要总结了CCN光催化材料面临的挑战和本领域未来的发展方向。 展开更多

关键词 半导体光催化技术 石墨相氮化碳 高结晶度

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黑磷纳米片在重金属离子传感器中的研究进展 被引量：1

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作者 刘亮 史转转 +4 位作者 李园 李运芃 吴小帅 施璠 郭春显 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期50-61,共12页

黑磷(BP)纳米片具有特殊的褶皱状结构从而使其具有可调的直接带隙、传输各向异性、光致发光等特性,这些独特的性质使其被广泛应用于构建金属离子传感器并在环境监测等研究领域展现了巨大的应用潜力。本文综合介绍了BP纳米片制备方法及... 黑磷(BP)纳米片具有特殊的褶皱状结构从而使其具有可调的直接带隙、传输各向异性、光致发光等特性,这些独特的性质使其被广泛应用于构建金属离子传感器并在环境监测等研究领域展现了巨大的应用潜力。本文综合介绍了BP纳米片制备方法及其构建的不同类型传感器在重金属离子检测中的应用。首先,基于“自上而下”法和“自下而上”法分别介绍了不同类型的BP纳米片制备方法,并对不同制备方法的优缺点进行了归纳和总结。然后,详细阐述了BP纳米片构建的场效应晶体管(FET)传感器、电化学传感器和光化学传感器在检测重金属离子中的研究进展,对不同类型传感器的独特优势进行了分析,其中FET传感器具有优异的检出限,电化学传感器具有响应时间短、操作简单等优势,而光化学传感器则表现出更宽的检测范围。进一步,总结并指出目前BP纳米片构建的重金属离子传感器能够检测的重金属离子的种类比较有限,稳定性和选择性也有待进一步提升。最后,针对BP纳米片在构建不同类型重金属离子传感器中面临的挑战,指出BP基传感器应朝着开发低成本、高质量BP纳米片的制备方法以及BP纳米片的结构优化和功能化修饰等方面的研究方向发展。在拓展重金属离子检测应用方面,结合新技术有望使其在实际应用中有新的突破。 展开更多

关键词 黑磷 纳米片 重金属离子 检测 FET 电化学 光化学 传感器

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内建电场与偶极场协同增强SnNb_(2)O_(6)/富氮C_(3)N_(5)S型异质结光催化性能 被引量：1

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作者 刘倩倩 杜兴 +2 位作者 李宛飞 戴维林 刘波 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第10期48-51,共4页

定向电荷转移是调控光生载流子分离动力学的一种极具吸引力的策略。本文通过在SnNb_(2)O_(6)纳米片上原位生长C_(3)N_(5)纳米棒,设计一种具有强内建电场(IEF)和偶极场(DF)的新型2D/1D SnNb_(2)O_(6)/富氮C_(3)N_(5)S型异质结。通过构筑... 定向电荷转移是调控光生载流子分离动力学的一种极具吸引力的策略。本文通过在SnNb_(2)O_(6)纳米片上原位生长C_(3)N_(5)纳米棒,设计一种具有强内建电场(IEF)和偶极场(DF)的新型2D/1D SnNb_(2)O_(6)/富氮C_(3)N_(5)S型异质结。通过构筑S型异质结,在界面处产生IEF,促进电荷从SnNb_(2)O_(6)向C_(3)N_(5)的定向迁移。与此同时,C_(3)N_(5)中的DF提供一种驱动力,将光生电子定向转移至活性位点。通过IEF和DF的协同效应,SnNb_(2)O_(6)/C_(3)N_(5)异质结实现了快速的定向电子转移,从而显著提高了电荷分离效率。研究结果表明,SnNb_(2)O_(6)/C_(3)N_(5)异质结的最佳产氢速率高达1090.0μmol·g^(-1)·h^(-1)(反应过程中持续释放H2气泡),分别是SnNb_(2)O_(6)和C_(3)N_(5)的38.8和10.7倍。此外,SnNb_(2)O_(6)/C_(3)N_(5)异质结在去除罗丹明B、四环素和Cr(Ⅵ)方面也表现出优异的光催化性能。通过电子顺磁共振(EPR)、时间分辨光致发光光谱(TPRL)和密度泛函理论(DFT)计算,本文系统探讨了SnNb_(2)O_(6)/C_(3)N_(5)异质结的定向电荷转移机制。这项研究为开发高效异质结光催化剂提供了一种可行的方法。 展开更多

关键词 SnNb_(2)O_(6)/C_(3)N_(5) 内建电场 偶极场 光催化性能 定向电荷转移

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具有光子晶体结构的电致变色器件的研究进展

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作者 俞朱敏 李琳 +2 位作者 赵凯 吴梦悦 叶常青 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期8-20,共13页

光子晶体(Photonic crystals,PCs)是一种周期性排列有序的微结构材料,由于具有独特的周期结构、灵活的光调控能力等特点被广泛应用于电致变色(Electrochromicsm,EC)领域。具有光子晶体结构的电致变色器件可利用其产生的结构色与电致变... 光子晶体(Photonic crystals,PCs)是一种周期性排列有序的微结构材料,由于具有独特的周期结构、灵活的光调控能力等特点被广泛应用于电致变色(Electrochromicsm,EC)领域。具有光子晶体结构的电致变色器件可利用其产生的结构色与电致变色的化学色相结合,进而丰富和拓展器件的色域,为电致变色的色彩调控提供新的策略。此外,多维光子晶体结构可以为电致变色器件(Electrochromic devices,ECDs)提供有序离子传输通道和多离子活性反应位点,促进离子的注入/脱出,从而提升器件的电致变色性能。本文扼要介绍了评价电致变色材料与器件性能的参数,着重归纳了不同维度光子晶体在电致变色领域的应用策略,并详细总结了具有光子晶体结构的电致变色器件在智能窗、显示、伪装等领域的潜在应用。最后,针对目前光子晶体结构在电致变色领域中仍存在的问题,对其未来的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 光子晶体 电致变色 周期性结构 结构色 色域拓展

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全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶的表面包覆策略及白光LED应用研究进展 被引量：1

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作者 梁梦标 陈婷 +5 位作者 秦喆 谢志翔 徐彦乔 温鹏 林坚 郭春显 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期10-20,共11页

全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶CsPbX_(3)(X=Cl、Br、I)具有量子产率高、载流子寿命长、带隙窄、光谱可调范围广等优异的光电性能,在发光二极管(LED)、太阳能电池、光电探测等领域有着广阔的应用前景。然而,由于离子化合物的本征特性,其在水... 全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶CsPbX_(3)(X=Cl、Br、I)具有量子产率高、载流子寿命长、带隙窄、光谱可调范围广等优异的光电性能,在发光二极管(LED)、太阳能电池、光电探测等领域有着广阔的应用前景。然而,由于离子化合物的本征特性,其在水分、光照以及温度的作用下不能稳定存在,严重阻碍了该纳米晶在光电领域的应用。近年来,科研工作者相继报道了各种提高钙钛矿纳米晶稳定性的方法,如离子掺杂、表面钝化和表面包覆等策略。与离子掺杂和表面钝化相比,表面包覆策略不仅隔离了环境因素对CsPbX_(3)纳米晶的影响,还阻止了不同阴离子组分的钙钛矿纳米晶间的阴离子交换,提高了纳米晶的稳定性。因此,本文详细介绍了全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶的包覆机理,同时重点从聚合物薄膜、氧化物、金属有机框架和沸石等包覆材料层面介绍表面包覆策略的优越性,最后总结了复合材料在照明和显示领域的应用。 展开更多

关键词 全无机铯铅卤钙钛矿纳米晶 稳定性 表面包覆 荧光

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埋底界面修饰对钙钛矿太阳能电池的影响

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作者 杜一 顾邦凯 +2 位作者 陈曦 李夏冰 卢豪 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期12-21,共10页

经过十多年的发展,钙钛矿太阳能电池(PSCs)迅速实现了能量转换效率(PCE)从3.8%提高到25.7%的突破,在新一代光伏产业中具有显著的竞争力。钙钛矿太阳能电池的蓬勃发展不仅源于钙钛矿材料具有高光吸收系数、优异的载流子迁移率和可调节的... 经过十多年的发展,钙钛矿太阳能电池(PSCs)迅速实现了能量转换效率(PCE)从3.8%提高到25.7%的突破,在新一代光伏产业中具有显著的竞争力。钙钛矿太阳能电池的蓬勃发展不仅源于钙钛矿材料具有高光吸收系数、优异的载流子迁移率和可调节的直接带隙,还源于其简便且成本低廉的制造工艺。但是钙钛矿电池内部的缺陷问题,特别是钙钛矿层与底层界面处的缺陷是限制钙钛矿电池效率与稳定性进一步提升的一个瓶颈。通过有效的界面修饰,一方面可以提高钙钛矿的效率,另一方面可以提高器件的稳定性。本文从界面工程对钙钛矿性能的影响出发,着重介绍了埋底界面的修饰工作对钙钛矿电池效率与稳定性的影响,包含电子传输层(ETL)/钙钛矿界面与空穴传输层(HTL)/钙钛矿界面这两部分,通过对这两类埋底界面的有效改性修饰,器件的效率与稳定性显著提高。通过对比分析了各种材料与实验方法对钙钛矿器件整体性能和稳定性的影响,探索了一条有效改善器件性能的路径。最后,本文还对钙钛矿太阳能电池的前景进行了展望。 展开更多

关键词 钙钛矿太阳能电池 界面修饰 埋底界面 效率 稳定性 电子传输层

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固体物理吸收与发射教学中费米黄金定则的应用

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作者 胡焱清 《大学物理》 2024年第5期9-12,21,共5页

费米黄金定则是描述一个系统波函数由一个特征态变换为另一个特征态概率的理论,该理论可以很好地阐述固体发光材料的吸收和发射.然而费米黄金定则的推导过程比较复杂,学生对推导的结果不理解,这会影响后续的教学进度和整体的教学质量.... 费米黄金定则是描述一个系统波函数由一个特征态变换为另一个特征态概率的理论,该理论可以很好地阐述固体发光材料的吸收和发射.然而费米黄金定则的推导过程比较复杂,学生对推导的结果不理解,这会影响后续的教学进度和整体的教学质量.本文回顾了费米黄金定则的推导过程,并基于该定则,推导出施主-受主系统电偶极子间的能量传递速率,证实电偶极子间的能量传递跟介电常数的平方和距离的六次方呈反比,该结果为调节电偶极子间的能量传递速率提供了理论依据.此外,根据费米黄金定则,建立了离子偶极子-原子偶极子能量传递模型,推导了发光中心离子偶极子-表面分子原子偶极子能量传递速率,阐明了发光中心激发态能量耗散机制,提出了增强发光中心发射效率的有效措施.这些应用举例能让学生更深入地理解费米黄金定则的物理意义. 展开更多

关键词 费米黄金定则 电偶极子 固体物理

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同步荧光光谱法在分析化学中的应用研究综述 被引量：2

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作者 曹志俊 徐丹 +1 位作者 邵钰茹 陈丰 《石化技术》 CAS 2020年第12期149-150,共2页

环境中有机污染物的加重以及生物科学的飞速发展,均需要有效的分析检测方法推动研究的继续前进,荧光光谱技术由于其特殊的优越性,被选择用于环境中有机污染物的分析检测和生物科学中化学成分的定性与定量分析。本文从研究背景以及荧光... 环境中有机污染物的加重以及生物科学的飞速发展,均需要有效的分析检测方法推动研究的继续前进,荧光光谱技术由于其特殊的优越性,被选择用于环境中有机污染物的分析检测和生物科学中化学成分的定性与定量分析。本文从研究背景以及荧光光谱技术特点出发,综合论述了同步荧光光谱技术在分析化学中的应用研究进展。 展开更多

关键词 荧光光谱技术 分析化学 生物科学

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基于石墨烯/氯化血红素复合物纳米酶可视化检测谷胱甘肽 被引量：5

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作者 范存霞 谷雨 +2 位作者 邱星晨 李长明 郭春显 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期230-237,共8页

纳米酶是一类具有类酶催化活性的纳米材料,与天然酶具有相似的尺寸、形状和表面电荷等,但更易于制备、且价格低廉、稳定性好、有望成为天然酶的替代品,在生物分析、成像、治疗、环境保护等方面具有广阔的应用前景。石墨烯(Graphene,GR)... 纳米酶是一类具有类酶催化活性的纳米材料,与天然酶具有相似的尺寸、形状和表面电荷等,但更易于制备、且价格低廉、稳定性好、有望成为天然酶的替代品,在生物分析、成像、治疗、环境保护等方面具有广阔的应用前景。石墨烯(Graphene,GR)由于比表面积较大、导电性及热导率高、力学性能好、晶格缺陷较少以及表面功能性官能团丰富等特点,在二维催化剂的载体方面有广阔的应用前景。本工作通过石墨烯与氯化血红素(Hemin)的自组装制备了一种具有纳米酶活性的纳米复合材料GR/Hemin。该复合材料保留了石墨烯比表面积大的特征,且在酸性条件下,可以催化氧分子生成自由基(ROS),从而将3,3′,5,5′四甲基联苯胺(TMB)氧化。基于体系中谷胱甘肽(GSH)与TMB氧化的竞争关系,建立了一种快速,高灵敏度的可视化检测GSH检测方法。使用该方法时652 nm处的紫外吸光度与谷胱甘肽浓度在0.2~100μmol/L范围内呈现良好的线性关系,检测限为0.059μmol/L,肉眼可识别的谷胱甘肽最低浓度为20μmol/L。该方法可实现对血清中GSH的简单、快速、高选择性的检测,在临床检测中有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 谷胱甘肽 石墨烯 四甲基联苯胺 可视化检测

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金属硫族簇基半导体中的Mn^(2+)发光 被引量：2

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作者 林坚 陈德睢 +1 位作者 沈家辉 曾培勇 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期953-975,共23页

锰离子相对稳定的发光特性及锰掺杂荧光粉的成功使得人们对锰离子发光的研究热情不减。本文综述了Mn^(2+)掺杂金属硫族簇基半导体中团簇结构、组分关联的Mn^(2+)发光特性。金属硫族簇基半导体具有原子级的精确结构,为探究Mn^(2+)发光的... 锰离子相对稳定的发光特性及锰掺杂荧光粉的成功使得人们对锰离子发光的研究热情不减。本文综述了Mn^(2+)掺杂金属硫族簇基半导体中团簇结构、组分关联的Mn^(2+)发光特性。金属硫族簇基半导体具有原子级的精确结构,为探究Mn^(2+)发光的精确“构效关系”提供了理想模型。在Mn^(2+)掺杂的金属硫族簇基半导体中,Mn^(2+)附近键长和团簇组装方式的差异决定了Mn^(2+)配位场强的变化,进而影响Mn^(2+)发光波长的变化。在Mn^(2+)掺杂的金属硫族纳米团簇中,Mn^(2+)的聚集形式和聚集体中Mn^(2+)的数量决定了Mn-Mn耦合相互作用的大小,直接影响Mn^(2+)发光效率、寿命及激发特性。 展开更多

关键词 金属硫族化合物 锰掺杂 半导体

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