助催化剂在光催化分解水产氢中的应用 被引量：4

1

作者 刘水莲 陈建林 +2 位作者 陈荐 许第发 张世英 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期28-31,33,共5页

基于光催化分解水制氢原理,阐述了影响光催化效率的因素,并综述了助催化剂的种类、作用机理以及其发展方向。

关键词 太阳能 光催化 助催化剂 产氢

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多元纤维复合吸波材料设计及电磁性能研究进展 被引量：1

2

作者 朱国松 陈伊 +5 位作者 胡悦 张钦钊 黄佳 周伟 罗衡 李杨 《航空材料学报》 北大核心 2025年第4期1-13,共13页

随着信息安全、目标隐身与电磁防护等需求的升级,亟需研发高效吸波材料。本文简述吸波材料工作原理,并梳理涂覆型与结构型吸波材料研究进展,最终聚焦纤维混杂吸波复合材料的发展:纤维排列、组分调控及界面设计可协同提升电磁性能与力学... 随着信息安全、目标隐身与电磁防护等需求的升级,亟需研发高效吸波材料。本文简述吸波材料工作原理,并梳理涂覆型与结构型吸波材料研究进展,最终聚焦纤维混杂吸波复合材料的发展:纤维排列、组分调控及界面设计可协同提升电磁性能与力学性能。通过多元纤维协同设计与多尺度结构优化,纤维混杂吸波复合材料能够实现阻抗匹配与损耗机制的耦合优化,兼具宽频吸收与力学承载特性,推动吸波材料向结构与功能一体化方向发展。最后,总结通过多元纤维混杂体系拓展吸波频带的技术突破并对未来围绕纤维混杂机制深化、多尺度结构设计、环境适应性提升、多功能集成、纤维取向与入射角协同调控、高温陶瓷基吸波材料等方向开发兼具宽频吸收、轻质高强特性的新一代军民两用吸波材料进行展望。 展开更多

关键词 涂覆型与结构型吸波材料 纤维混杂复合材料 电磁损耗 结构与功能一体化

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铋系光催化剂的形貌调控与表面改性研究进展 被引量：28

3

作者 赫荣安 曹少文 余家国 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2841-2870,共30页

铋系光催化剂是一类重要的可见光光催化剂,但块体铋系化合物的光催化性能并不理想,需进行改性增强。形貌调控和表面改性是增强铋系光催化剂性能的两种有效方法。本文对近年来铋系化合物光催化剂形貌调控和表面改性方面的研究报道进行综... 铋系光催化剂是一类重要的可见光光催化剂,但块体铋系化合物的光催化性能并不理想,需进行改性增强。形貌调控和表面改性是增强铋系光催化剂性能的两种有效方法。本文对近年来铋系化合物光催化剂形貌调控和表面改性方面的研究报道进行综述总结,介绍通过超薄纳米片制备、晶面比例调控、分级结构和空心结构构筑、官能团和纳米微粒修饰表面、表面缺陷调控以及表面原位转化形成金属铋和含铋化合物纳米颗粒等方法增强铋系光催化剂性能的研究情况,对各种方法的特点及其在增加光吸收、有效分离和利用光生载流子方面的作用机制进行讨论,并对铋系光催化材料的形貌调控与表面改性的未来发展趋势及所面临的挑战进行分析总结。 展开更多

关键词 铋系化合物 光催化 形貌调控 表面改性

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碘氧化铋光催化材料的研究进展 被引量：12

4

作者 赫荣安 曹少文 余家国 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期17-24,共8页

铋系半导体材料是一类重要的光催化材料,而碘氧化铋是其中带隙较窄的少数几种之一,其光吸收波长范围几乎覆盖全部可见光,具有较强的可见光响应性能。然而,这一优势没有得到充分利用,块体碘氧化铋的光催化性能并不理想,需要通过改性,使... 铋系半导体材料是一类重要的光催化材料,而碘氧化铋是其中带隙较窄的少数几种之一,其光吸收波长范围几乎覆盖全部可见光,具有较强的可见光响应性能。然而,这一优势没有得到充分利用,块体碘氧化铋的光催化性能并不理想,需要通过改性,使其光催化性能得到增强。由于碘氧化铋的层状结构在铋系光催化材料中非常具有代表性,几乎所有铋系光催化材料的改性增强策略都能用于碘氧化铋的改性,故其相关研究对于铋系光催化材料研究有较高的参考价值,引起了许多研究者的关注。为此,对近年来围绕碘氧化铋结构调控、形貌调控、复合和表面修饰等方面的改性研究进行综述,分析和总结改性处理在促进光吸收、载流子传输与分离、调控带隙结构等方面的作用机制,为新型可见光光催化材料的研究提供借鉴。 展开更多

关键词 碘氧化铋 光催化 可见光 异质结 表面修饰

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石墨烯量子点修饰的BiOI/PAN柔性纤维的制备及其增强的光催化活性 被引量：6

5

作者 赫荣安 陈容 +2 位作者 罗金花 张世英 许第发 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第6期171-179,共9页

在环境治理中,光催化氧化是去除有机污染物的一种很有前途的技术。与吸附、生物降解和化学氧化等方法相比,光催化氧化可以通过环境友好的方式,完全、方便、廉价地消除有机污染物。光催化氧化中,又以可见光光催化氧化更具优势,这是因为... 在环境治理中,光催化氧化是去除有机污染物的一种很有前途的技术。与吸附、生物降解和化学氧化等方法相比,光催化氧化可以通过环境友好的方式,完全、方便、廉价地消除有机污染物。光催化氧化中,又以可见光光催化氧化更具优势,这是因为可见光在太阳光中的能量比例较高。碘氧化铋(BiOI)是一种很有前途的可见光光催化剂,不仅具有较窄的带隙,而且具有较低的价带(VB),其产生的光生空穴能氧化分解多种有机污染物。然而,BiOI粉末回收困难、比表面积低、载流子复合快等缺点限制了其实际应用。同时,光催化剂的柔性和分级结构有利于这些材料的操作、回收和性能改进,也是非常可取的特性。为此,本文以j静电纺丝制备的聚丙烯腈(PAN)纳米纤维为基底,通过原位反应的方法,制备了具有分级结构的柔性BiOI/PAN复合纤维。在BiOI/PAN纤维中,BiOI薄片围绕PAN纤维、垂直均匀地排列在其表面,形成独特的分级结构。在制备的过程中,PAN纤维中掺入的Bi(Ⅲ)会先形成的BiOI晶核,并成为BiOI纳米片生长的种子。这对分级结构的形成至关重要。紫外-可见漫反射光谱和光致发光发射分析显示,这种分级结构可以改善BiOI/PAN光纤的光吸收,促进光生载流子的形成。因此,BiOI/PAN纤维比BiOI粉末具有更高的光催化活性。进一步,用预先制备的石墨烯量子点(GQDs)对BiOI/PAN纤维进行修饰,可制备出GQDs修饰的BiOI/PAN纤维复合材料(GQD-BiOI/PAN)。所制备GQD-BiOI/PAN的形貌与BiOI/PAN纤维几乎是一样的。通过制备方法、光致发光发射、反应自由基测试和X射线光电子能谱(XPS)的综合分析,证实了GQDs与BiOI之间会形成梯型(S型)异质结。这种S型异质结不仅能有效地抑制光生空穴的复合,而且能保留GQDs的最低未占据分子轨道(LUMO)上还原能力更强的电子,以及BiOI的VB上氧化能力更强的空穴,用于光催化降解苯酚。在纤维分级结构和S型异质结的共同作用下,GQD-BiOI/PAN在可见光光催化氧化苯酚中,其性能明显优于BiOI粉末和BiOI/PAN纳米纤维。此外,由于粘结紧密,GQD-BIOI/PAN可以进行裁剪和徒手操作,回收利用非常方便。在循环性能测试中,没有明显的样品损失和光催化活性的降低的现象。本文的工作为制备柔性光催化剂提供了一条新的途径,并对光催化剂的增强提供了新的视野。 展开更多

关键词 分级 光催化氧化 苯酚 S型异质结 可见光

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可磁分离的镍锌铁氧体-石墨烯复合材料的制备及其光催化性能 被引量：4

6

作者 伍水生 马博凯 +3 位作者 贾庆明 王亚明 代威力 张世英 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第4期561-566,共6页

以硝酸锌、硝酸镍、硝酸铁为原料,采用微波水热法快速制备了Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4-graphene纳米复合材料。该复合材料的XRD、Raman、TEM/HRTEM、XPS和VSM结果表明13 nm左右的尖晶石型镍锌铁氧体纳米颗粒分散锚固在石墨烯片上,纳米复... 以硝酸锌、硝酸镍、硝酸铁为原料,采用微波水热法快速制备了Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4-graphene纳米复合材料。该复合材料的XRD、Raman、TEM/HRTEM、XPS和VSM结果表明13 nm左右的尖晶石型镍锌铁氧体纳米颗粒分散锚固在石墨烯片上,纳米复合材料的饱和磁化强度为28.2 A·m^2·kg^(-1),剩磁和矫顽力基本为零表现为超顺磁性。在H_2O_2存在条件下可见光照射90 min,亚甲基蓝(MB)降解率达到97.5%,较好的光催化活性主要归因于石墨烯的存在有利于光生载流子的分离,产生更多活性中间体用于有机染料污染物的降解。考察了磁性光催化剂的重复利用和催化能力的稳定性,能够满足磁性回收和再使用的要求。 展开更多

关键词 镍锌铁氧体 石墨烯 微波水热 光催化 表征

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稀土化合物改性碳化硅陶瓷基复合材料湿氧腐蚀性能研究现状

7

作者 尹启航 段亚晴 +8 位作者 陈伊 黄佳 陈茂林 张钦钊 段俊杰 胡悦 周伟 吴飞翔 李杨 《航空制造技术》 北大核心 2025年第19期77-91,共15页

碳化硅陶瓷基复合材料(Silicon carbide ceramic matrix composites,SiC-CMC)密度低、耐高温,在航空发动机热端部件领域展现出广泛的应用前景,而高温湿氧腐蚀问题是制约其应用的关键难题之一。本文详细综述了将稀土磷酸盐、稀土硅酸盐... 碳化硅陶瓷基复合材料(Silicon carbide ceramic matrix composites,SiC-CMC)密度低、耐高温,在航空发动机热端部件领域展现出广泛的应用前景,而高温湿氧腐蚀问题是制约其应用的关键难题之一。本文详细综述了将稀土磷酸盐、稀土硅酸盐、稀土氧化物、稀土硅化物碳化物以及Si-Y共晶合金等稀土化合物引入SiC-CMC基体、界面相和涂层后,材料在耐湿氧腐蚀性能方面的表现,同时系统阐述了其微观结构、力学性能和主要的制备方法,并针对稀土化合物改性SiC-CMC技术未来发展面临的挑战与前景进行了展望。 展开更多

关键词 稀土化合物 碳化硅陶瓷基复合材料(SiC-CMC) 湿氧腐蚀 Si-Y共晶合金 稀土硅化物碳化物

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Cd Te-QDs/g-C3N4的合成及其高效可见光光催化产氢研究 被引量：1

8

作者 曾丹丹 许第发 +2 位作者 周艺 赵珍 张世英 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期110-114,119,共6页

CdTe量子点在可见光下具有优异的光催化制氢活性,将CdTe量子点修饰到石墨相氮化碳(g-C3N4)表面可以进一步提高其产氢活性。采用一步水热法合成了CdTe QDs/g-C3N4复合光催化剂,并用XRD、TEM、DRS、FT-IR和PL对其进行分析。在以CoCl2为助... CdTe量子点在可见光下具有优异的光催化制氢活性,将CdTe量子点修饰到石墨相氮化碳(g-C3N4)表面可以进一步提高其产氢活性。采用一步水热法合成了CdTe QDs/g-C3N4复合光催化剂,并用XRD、TEM、DRS、FT-IR和PL对其进行分析。在以CoCl2为助催化剂和抗坏血酸(H2A)为牺牲剂的条件下,得到的复合光催化剂在可见光照射下比纯CdTe QDs和gC3N4表现出更高的产氢活性。其中质量分数为20%CdTe QDs/g-C3N4的复合材料的H2生成量为4. 8 mmol,是纯CdTe QDs的2. 4倍。 展开更多

关键词 CDTE QDS 产氢 g-C3N4 光催化剂 光生载流子

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Ag2CrO4/Ti3C2Tx复合材料的合成及可见光光催化性能的研究 被引量：1

9

作者 赵珍 许第发 +2 位作者 周艺 曾丹丹 张世英 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期9129-9134,共6页

首次采用简易沉淀法制备了新型Ag2CrO4/Ti3C2Tx复合材料,将两种能级匹配的半导体结合起来形成了异质结。通过XRD、SEM、EIS与DRS等技术对材料进行了表征,结果显示通过HF刻蚀所制备的纯Ti3C2Tx为手风琴层状结构,多面体状的Ag2CrO4纳米颗... 首次采用简易沉淀法制备了新型Ag2CrO4/Ti3C2Tx复合材料,将两种能级匹配的半导体结合起来形成了异质结。通过XRD、SEM、EIS与DRS等技术对材料进行了表征,结果显示通过HF刻蚀所制备的纯Ti3C2Tx为手风琴层状结构,多面体状的Ag2CrO4纳米颗粒牢固附着Ti3C2Tx表面。研究了其在可见光下光催化活性,研究结果显示当Ti3C2Tx的含量为0.4%(质量分数)时复合材料的光催化活性最高,是纯Ag2CrO4的1.9倍。多次循环实验后,Ag2CrO4/Ti3C2Tx表现出良好的稳定性,ESR与自由基捕获测试显示超氧自由基与空穴是主要活性物质,并根据所得结果提出了复合材料光催化活性增强机理。 展开更多

关键词 Ag2CrO4 Ti3C2Tx 可见光光催化 异质结 二维层状材料

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Z型光催化体系中存在的电荷转移机理问题 被引量：2

10

作者 徐全龙 赫荣安 李佑稷 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1-3,共3页

Photocatalysis is a sunrise technology with great potential for hydrogen production 1,2,carbon dioxide reduction 3,and so on.However,a single-component photocatalyst often exhibits severely limited activity due to rap... Photocatalysis is a sunrise technology with great potential for hydrogen production 1,2,carbon dioxide reduction 3,and so on.However,a single-component photocatalyst often exhibits severely limited activity due to rapid photogenerated carrier recombination and weak redox abilities. 展开更多

关键词 电荷转移 光催化体系 机理问题

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基于小波变换和ICA特征提取的开关电流电路故障诊断 被引量：19

11

作者 龙英 何怡刚 +2 位作者 张镇 谢明华 尹柏强 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2389-2400,共12页

提出了采用小波变换和独立成分分析(ICA)作为预处理器来进行特征提取的神经网络开关电流电路故障诊断方法。该方法对采集到的故障响应信号进行Haar小波正交滤波器分解,获得低频近似信息和高频细节信息;然后利用独立成分分析方法进行ICA... 提出了采用小波变换和独立成分分析(ICA)作为预处理器来进行特征提取的神经网络开关电流电路故障诊断方法。该方法对采集到的故障响应信号进行Haar小波正交滤波器分解,获得低频近似信息和高频细节信息;然后利用独立成分分析方法进行ICA故障特征提取;最后将所得到的最优故障特征输入到BP神经网络中进行故障分类。对六阶切比雪夫低通滤波器和六阶椭圆带通滤波器电路进行了仿真实验验证,获得了100%的故障诊断准确率,与其他方法进行比较,实验结果显示了该方法的优越性。 展开更多

关键词 开关电流电路 HAAR小波变换 ICA特征提取 故障诊断

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ZIS_(1−x)/UCN S型异质结界面的超快电子转移实现高效H_(2)O_(2)光合成耦合四环素降解

12

作者 张淑敏 王亚琪 +3 位作者 王泽林 王立博 安长胜 许第发 《物理化学学报》 2025年第11期54-66,共13页

将产过氧化氢与有机污染物降解相结合,不仅能有效克服水氧化反应动力学迟缓的问题,同时还能应对环境污染挑战。在这项工作中,通过在多孔超薄UCN上原位生长ZIS_(1−x)纳米片,构建了一种富含S缺陷的ZnIn_(2)S_(4)/g-C_(3)N_(4)(ZIS_(1−x)/U... 将产过氧化氢与有机污染物降解相结合,不仅能有效克服水氧化反应动力学迟缓的问题,同时还能应对环境污染挑战。在这项工作中,通过在多孔超薄UCN上原位生长ZIS_(1−x)纳米片,构建了一种富含S缺陷的ZnIn_(2)S_(4)/g-C_(3)N_(4)(ZIS_(1−x)/UCN)S型异质结光催化剂。设计的ZIS_(1−x)/UCN光催化剂表现出增强的可见光吸收、丰富的活性位点和紧密的界面接触。优化后的ZIS_(1−x)/UCN-1.0光催化剂表现出出色的双重功能,同时实现了2902.2μmol·g^(−1)·h^(−1)的H_(2)O_(2)生成速率和91.3%的四环素(50 mg·L^(−1))降解效率。与在纯水中的活性(1777.0μmol·g^(−1)·h^(−1))相比,H_(2)O_(2)性能提高了1.63倍。通过飞秒瞬态吸收光谱(fs-TAS)、原位X射线光电子能谱(ISI-XPS)和原位X射线吸收精细结构光谱(XAFS)的综合表征,我们证实了S型异质结电荷转移机制。这种S型异质结诱导的独特电子结构不仅促进了界面上的超快电子转移(3.54 ps),还显著增强了光生载流子的氧化还原能力。总体而言,这项工作为光催化技术在能源生产和环境修复领域的双重应用开辟了新的途径。 展开更多

关键词 S型异质结 H_(2)O_(2)光合成 四环素降解 飞秒瞬态吸收光谱

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在锂金属电位下解析固体电解质界面膜(SEI)的化学机理

13

作者 安长胜 刘涛 《物理化学学报》 2025年第9期1-3,共4页

固态电解质界面相(SEI)是锂金属负极稳定性的核心,而锂金属负极是实现能量密度超过500Wh·kg-1的下一代电池的重要技术[1–3]。然而,SEI的确切形成机制与化学组成——尤其是源自双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)电解质的SEI——仍未完全阐明[4... 固态电解质界面相(SEI)是锂金属负极稳定性的核心,而锂金属负极是实现能量密度超过500Wh·kg-1的下一代电池的重要技术[1–3]。然而,SEI的确切形成机制与化学组成——尤其是源自双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)电解质的SEI——仍未完全阐明[4]。在最近发表于《自然-化学》的一项研究中,Yu等人通过电化学、光谱学和计算模拟相结合的方法,系统研究了锂金属电位下LiFSI衍生SEI的形成过程[5]。该研究为开发更高效稳定的电解质体系确立了关键设计原则。 展开更多

关键词 电化学 锂金属电位 固态电解质界面相 SEI

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