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：5

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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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光热材料在太阳能海水脱盐中应用的研究进展 被引量：4

4

作者 景欣欣 王伟铎 +4 位作者 莫何苏 谈朋 陈志刚 吴正颖 孙林兵 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1033-1064,共32页

用于海水脱盐的太阳能界面蒸发装置因其绿色环保、简单高效以及适用范围广等优点,受到了广泛关注。与传统的体积式蒸发装置不同,太阳能界面蒸发装置将太阳光的收集和蒸汽的产生锁定在空气-水的界面,无需从底部加热整体水来产生蒸汽,极... 用于海水脱盐的太阳能界面蒸发装置因其绿色环保、简单高效以及适用范围广等优点,受到了广泛关注。与传统的体积式蒸发装置不同,太阳能界面蒸发装置将太阳光的收集和蒸汽的产生锁定在空气-水的界面,无需从底部加热整体水来产生蒸汽,极大提高了能源利用效率。本文详细介绍了太阳能界面水蒸发装置的重要组成部分——光热材料的光热转换机理、材料种类以及材料的性能;探讨了高效海水净化太阳能蒸发装置的设计策略(增强光吸收、充足水供应、耐盐排盐等)。在此基础上,总结了基于界面蒸发中的太阳能蒸发装置的研究进展,展望了新型太阳能蒸发装置在海水净化领域的发展前景。 展开更多

关键词 太阳能 光热材料 界面蒸发 高效蒸发策略 海水净化

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CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料合成及其光催化性能的研究进展

5

作者 刘志信 刘成宝 +5 位作者 郑磊之 陈丰 钱君超 邱永斌 孟宪荣 陈志刚 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1-10,共10页

石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))在新能源开发和环境修复方面具有巨大的应用潜力,但纯g-C_(3)N_(4)存在的光吸收范围小、结晶度高、光生载流子复合率高和活性位点偏少等缺点限制了其应用范围。引入碳量子点(CQDs)构建复合相,可以增加g-C_(3)N_... 石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))在新能源开发和环境修复方面具有巨大的应用潜力,但纯g-C_(3)N_(4)存在的光吸收范围小、结晶度高、光生载流子复合率高和活性位点偏少等缺点限制了其应用范围。引入碳量子点(CQDs)构建复合相,可以增加g-C_(3)N_(4)的反应活性位点,加快其表面电荷的转移,抑制载流子的复合,从而提升其光催化活性。对CQDs的制备方法和原料来源,以及CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料的合成方法(溶剂热法、煅烧法、自组装法)和光催化性能的提升策略等方面的研究进展进行了综述,介绍了近年来CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料在氢气制取、污染物降解、抗菌方面的应用,最后对CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料的未来发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料 合成方法 光催化性能 污染物降解 氢气制取 抗菌

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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

7

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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生物质炭基超级电容器电极材料的研究进展 被引量：3

8

作者 刘高尚 刘成宝 +4 位作者 陈丰 钱君超 邱永斌 孟宪荣 陈志刚 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期8078-8084,8139,共8页

随着万物互联逐渐成为现实,对绿色、可持续、高稳定性储能材料的需求越来越大。生物质炭因其丰富的孔结构、大的比表面积、环境友好性和可观的经济价值而备受关注。综述了生物质炭的结构以及合成方法,并且按照不同种类总结了国内外对于... 随着万物互联逐渐成为现实,对绿色、可持续、高稳定性储能材料的需求越来越大。生物质炭因其丰富的孔结构、大的比表面积、环境友好性和可观的经济价值而备受关注。综述了生物质炭的结构以及合成方法,并且按照不同种类总结了国内外对于生物质基电极材料的研究现状,提出了生物质炭材料发展的新趋势和新挑战,为进一步合理设计生物质炭储能材料提供了思路。 展开更多

关键词 生物质炭 电极材料 超级电容器 可持续发展

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SiO_(2)-CuO复合纤维材料的抗菌性能 被引量：3

9

作者 尤亚颖 陈丰 +2 位作者 钱君超 勾昊东 陈志刚 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期32-36,44,共6页

在无水乙酸铜(铜源)与正硅酸四乙酯的物质的量比为1:10,1:20,1:40条件下,以聚乙烯吡咯烷酮为模板剂,采用静电纺丝法结合高温煅烧制备SiO_(2)-CuO复合纤维材料,研究了该复合纤维材料的微观形貌、透气性与抗菌性能。结果表明:采用静电纺... 在无水乙酸铜(铜源)与正硅酸四乙酯的物质的量比为1:10,1:20,1:40条件下,以聚乙烯吡咯烷酮为模板剂,采用静电纺丝法结合高温煅烧制备SiO_(2)-CuO复合纤维材料,研究了该复合纤维材料的微观形貌、透气性与抗菌性能。结果表明:采用静电纺丝法结合600℃煅烧成功制备SiO_(2)-CuO复合纤维材料,CuO纳米颗粒均匀分布在SiO_(2)纤维中,CuO属于单斜晶系;随着无水乙酸铜含量的增加,CuO颗粒的结晶程度增大;复合纤维材料的水蒸气透过率在2994.4~4017.6 g·m^(-2)·d^(-1),约为无材料覆盖条件下的60%,复合纤维材料具有较好的透气性;随着无水乙酸铜含量的增加,复合纤维材料的抗菌率增大,抗菌性能提高;当无水乙酸铜与正硅酸四乙酯物质的量比为1\:10时,复合纤维材料具有良好的气体透过性能,且抗菌率高达99.9%。 展开更多

关键词 SiO_(2)-CuO复合纤维材料 抗菌性能 透气性

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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

11

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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光催化脱硝材料的研究进展 被引量：1

12

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 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期8-14,共7页

减少NO_(x)排放是最关键的全球环境问题之一,目前传统的脱硝技术普遍存在反应温度高、催化效率低和成本高等问题,因此光催化氧化、光选择性催化还原等新型光催化脱除NO_(x)技术受到了极大关注。从光催化氧化法和光选择性催化还原法2个... 减少NO_(x)排放是最关键的全球环境问题之一,目前传统的脱硝技术普遍存在反应温度高、催化效率低和成本高等问题,因此光催化氧化、光选择性催化还原等新型光催化脱除NO_(x)技术受到了极大关注。从光催化氧化法和光选择性催化还原法2个方面综述了光催化材料在脱除NO_(x)方面的研究进展,重点介绍了光催化材料的类型、脱除原理和影响脱除效率的因素,并对光催化脱硝材料的今后研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 光催化材料 NO_(x) 脱硝效率 光催化氧化 光选择性催化还原

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光热催化材料的结构设计、合成及其应用研究 被引量：1

13

作者 蔡文宇 刘成宝 +4 位作者 陈丰 钱君超 邱永斌 孟宪荣 陈志刚 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期11046-11056,共11页

如何全方面、高效的利用太阳能是引领光催化材料发展的动力,其中光热协同催化由于可以利用全光谱太阳光来激发光催化和热催化之间的协同作用以实现太阳能的高利用效率,受到研究者的极大关注。综述了光热协同催化材料的设计合成、性能优... 如何全方面、高效的利用太阳能是引领光催化材料发展的动力,其中光热协同催化由于可以利用全光谱太阳光来激发光催化和热催化之间的协同作用以实现太阳能的高利用效率,受到研究者的极大关注。综述了光热协同催化材料的设计合成、性能优化和实际应用现状,并对光热催化材料的未来发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 光热协同催化 太阳能 掺杂 异质结 产氢 降解

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g-C_(3)N_(4)基超级电容器用电极材料的研究进展 被引量：1

14

作者 陈飞 刘成宝 +4 位作者 陈丰 钱君超 邱永斌 孟宪荣 陈志刚 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期2566-2576,共11页

超级电容器由于具有功率密度大、储放电速度快、循环寿命长等优点受到储能领域的极大关注,电极材料是其性能优劣的关键所在。而具有较高含氮量、活性位点多且形貌与稳定性良好的g-C_(3)N_(4)作为一种优秀的超级电容器电极材料受到研究... 超级电容器由于具有功率密度大、储放电速度快、循环寿命长等优点受到储能领域的极大关注,电极材料是其性能优劣的关键所在。而具有较高含氮量、活性位点多且形貌与稳定性良好的g-C_(3)N_(4)作为一种优秀的超级电容器电极材料受到研究者的青睐。本文综述了g-C_(3)N_(4)基超级电容器的结构特征以及储能机理,重点阐述了g-C_(3)N_(4)基复合材料的性能提升策略,最后梳理了g-C_(3)N_(4)基超级电容器电极材料的性能提升研究进展,明确了g-C_(3)N_(4)基复合材料具有优秀的超级电容器电极材料应用前景。 展开更多

关键词 电极材料 g-C_(3)N_(4) 超级电容器 复合材料 储能

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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

15

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：3

16

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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基于二羧酸配体构筑的铁基金属有机骨架材料的制备及其电催化析氧性能 被引量：1

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作者 吴方 李秋琳 +4 位作者 丁梦圆 高慧花 侯永琪 徐赵萍 方佳妮 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期210-214,共5页

以三氯化铁为铁源、不同的二羧酸为配体,制备一系列铁基金属有机骨架材料(MOFs)。利用XRD、SEM和FT-IR等表征手段对其结构、形貌进行表征。结果表明,不同二羧酸配体构筑的铁基MOFs的析氧活性不同。相较于其他配体,以反丁烯二酸为配体构... 以三氯化铁为铁源、不同的二羧酸为配体,制备一系列铁基金属有机骨架材料(MOFs)。利用XRD、SEM和FT-IR等表征手段对其结构、形貌进行表征。结果表明,不同二羧酸配体构筑的铁基MOFs的析氧活性不同。相较于其他配体,以反丁烯二酸为配体构筑的MOFs表现出优异的析氧活性,在1 mol/L KOH电解液中,仅需255 mV和302 mV过电势即可达到10 mA/cm^(2)和100 mA/cm^(2)的电流密度,其对应的Tafel斜率仅为28.3 mV/dec;此外,该MOFs催化剂表现出优异的催化稳定性。 展开更多

关键词 金属有机骨架材料 析氧反应 二羧酸配体 电解水

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机器学习在高熵电催化材料中的研究进展 被引量：1

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作者 宗宇杨 李俊辉 +2 位作者 朱向东 单光存 马汝广 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期859-885,共27页

高熵材料(high-entropy material,HEM)是一类具有良好性能的新型材料,以其较好的催化潜力、耐腐蚀性能等特点受到广泛关注.传统的高熵催化剂研究大多局限于各自的知识体系,难以兼容合并,不利于更优异的催化剂的后续研发.机器学习(machin... 高熵材料(high-entropy material,HEM)是一类具有良好性能的新型材料,以其较好的催化潜力、耐腐蚀性能等特点受到广泛关注.传统的高熵催化剂研究大多局限于各自的知识体系,难以兼容合并,不利于更优异的催化剂的后续研发.机器学习(machine learning,ML)作为一种基于大数据集来建立数理模型、进行研究推理的新兴学科,正逐步成为人们重点关注的人工智能科学分支.通过机器学习建立大数据库可以有效改善传统的研究状况,使研究效率大为提高.机器学习能用于识别定量的组分-结构-性能关系,通过从历史数据中学习而无需通过显式编程来加速电催化剂的设计.对机器学习算法、高熵材料进行了介绍,并阐述了机器学习在设计高熵电催化剂中的应用,讨论了机器学习在高熵电催化剂筛选和预测方面的发展前景. 展开更多

关键词 电催化 高熵材料 机器学习

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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：5

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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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