热氧化法合成ZnO纳米带及其光电特性研究

应用低于锌熔点的低温金属固态热氧化的方法，并结合金催化作用，成功地在金属锌基底上自发生长出了氧化锌纳米带阵列。应用X射线衍射，扫描电子显微镜，高分辩电子透射显微镜等技术对产物进行了观察研究。研究结果表明，金对纳米带形成具有明显的促进作用。合成的氧化锌纳米带的长度范围为6—14μm，厚度约为40nm，宽度范围为100～150nm，其顶部没有发现明显的金颗粒。XRD结果表明纳米带晶体结构为六方结构的ZnO，合成的纳米带的相结构很接近于无催化剂合成的ZnO纳米线。高分辨透射电镜观察显示部分纳米带结晶良好。通过对生长的氧化锌纳米带进行的光致发光（PL）测试，表明在PL光谱中可以看到紫外区，绿光波段有两个主要的峰。

镓离子掺杂和硫空位调控的In_(2)S_(3)增强可见光下光催化生成过氧化氢

过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种绿色氧化剂,广泛用于日常生活和工业中.传统的蒽醌法制备H_(2)O_(2)的工艺流程繁琐,并且大量使用有机溶剂,对环境很不友好;小规模H_(2)O_(2)生产一般采用H2和O2直接合成,但是也存在高温、高压下使用氢气的安全隐患.人工光催化合成H_(2)O_(2)原料(水和氧气)易得且太阳能清洁可再生,是一个非常有前景的策略.然而,在光催化过程中,电子-空穴对(e^(-)-h^(+))的高复合率大大抑制了氧还原反应(ORR)生成H_(2)O_(2)的效率.本文提出了在合成In_(2)S_(3)的金属有机框架(MOF)前驱体中加入Ga^(3+)离子(IGS5),并将IGS5在管式炉中在Ar保护下焙烧,调控S空位,制得具有高活性的Ga^(3+)离子掺杂和S空位调控的In_(2)S_(3)光催化剂.通过X射线粉末衍射和X射线光电子能谱证明了成功掺杂Ga^(3+)离子.扫描电镜、透射电镜和氮气等温吸附脱附曲线结果表明,Sv-IGS-90 (焙烧90 min)为介孔材料.紫外-可见漫反射光谱结果表明,所有催化剂均可吸收部分可见光,结合莫特肖特基曲线结果,说明催化剂的导带、价带位置均满足光催化生成H_(2)O_(2)的最低要求.采用光致发光光谱、时间分辨光致发光光谱、光电流强度曲线和电化学阻抗曲线研究了催化剂的载流子分离和重组行为.电子顺磁共振谱结果表明,Sv-IGS-90中存在S空位,结合O2程序升温解吸结果,可以推断S空位可以促进O2的吸附.计算了ORR每一步所需的热力学自由能,结果表明,Ga^(3+)离子和S空位协同作用可以提高2eORR的选择性并促进O_(2)的吸附与活化.制备的Sv-IGS5-90在异丙醇:水为1:9体系中(10vol%)连续照射(λ≥420 nm)1 h后,H_(2)O_(2)浓度达到352.58μmol L-1,是纯In_(2)S_(3)的7.5倍,450 nm处的表观量子产率为4.64%.对Sv-IGS5-90光催化产H_(2)O_(2)的机理进行了深入研究,DMPO·O_(2)^(-),DMPO·OH和TEMP ~1O_(2)信号峰表明,·O_(2)^(-),·OH,~1O_(2),e^(-)和h^(+)均参与到整个反应,说明O_(2)生成H_(2)O_(2)的途径为单电子ORR,·O_(2)^(-)首先被氧化成~1O_(2),然后生成H_(2)O_(2).综上,利用S空位调控和Ga^(3+)离子掺杂的策略可有效提高In_(2)S_(3)催化剂光催化产H_(2)O_(2)性能,为设计高性能的光催化生产H_(2)O_(2)的材料提供一定参考.

案例教学在Photoshop论文绘图教学中的应用实践与探索

科学图片蕴含关键的学科信息,揭示着重要的科学规律。目前专门培养大学生图片处理与图片创作能力的课程在高等院校中并不常见。文章研究如何利用Photoshop软件来提高理工科学生专业绘图的能力。通过案例教学,结合国内外多个顶级期刊的设计,研究如何利用Photoshop工具,提升学生专业科技论文图片设计的技能;侧重提升学生对于创新设计理念的认识,提高学生原始图片素材处理,艺术文字设计,图片排版,突出重点,背景构图和复杂对象的设计等不同方面的能力。