S型异质结H_(2)O_(2)光催化剂的研究进展

随着现代经济和工业的快速发展,传统化石能源的过度开发和消耗造成了日益严重的环境污染和能源危机,极大地威胁着我们的健康和生活。我们需要开发新的可持续技术来解决日益恶化的环境和能源问题。太阳能作为一种绿色、可持续的清洁能源,在过去几十年中受到了广泛的关注。因此,开发和利用太阳能对解决当前面临的问题具有重要意义。半导体光催化技术是一种太阳能驱动的半导体材料表面催化反应过程,可利用太阳能并将其转化为其他能源,用于进一步的能量存储和应用。目前,制备高效稳定的光催化剂仍然是一个巨大的挑战。最近,为了解决传统异质结光催化剂电荷转移过程中的缺点和不足,一种新型梯形(S型)异质结概念被首次提出。S型异质结不仅有效地解决了电荷转移问题,实现了载流子的快速分离,而且保留了光催化体系最强的氧化还原能力,提高其光催化性能。到目前为止,各种S型异质结已被开发并应用于太阳能转化可用化学燃料领域以减少化石燃料的使用。此外,S型异质结也可用于降解污染物,以减少化石燃料的消耗所造成对环境恶化的影响。过氧化氢(H_(2)O_(2))作为一种有效、多用途、绿色的氧化剂,已应用于诸多领域,包括污染物净化、医疗消毒和化学合成。它还可以用作燃料电池的高密度能量载体,仅以水和氧作为副产物。光催化技术提供了一种低成本、环保且安全的方法来生产H_(2)O_(2),并只需要太阳能、H_(2)O和气态氧作为原料。本文综述了用于光催化生成H_(2)O_(2)的新型S型异质结,包括g-C_(3)N_(4)基S型异质结、硫化物基S型异质结、TiO_(2)基S型异质结和ZnO基S型异质结等,并讨论了光催化生成H_(2)O_(2)的主要原理和S型异质结的形成机理。此外,本文总结了S型异质结的一些有效的先进表征方法。最后,根据目前的研究进展,确定了未来研究所面临的挑战和可能的发展方向,为设计开发用于制备H_(2)O_(2)的高性能光催化剂提供了新的途径。

金属草酸盐基负极材料——离子电池储能材料的新选择

商业化锂离子电池石墨负极和锂盐过渡金属氧化物正极材料的储锂容量都已接近各自的理论值,探索下一代高能量密度电极材料是解决现阶段锂离子电池容量限制的关键。近年来,新型金属草酸基负极材料,借助其在金属离子电池中多元化储能机制诱发的较高储能效应在碱金属离子电池绿色储能材料领域备受关注。本文就金属草酸基材料在锂、钠、钾金属离子电池方面的最新研究进行了综述,着重介绍了材料的晶型结构、多元化储能机制及储能过程中的动力学特征,简单阐述了材料在电化学储能中存在的问题,分析了金属草酸基负极材料在形貌晶型控制、界面碳复合改性和金属元素掺杂方面的改性策略。最后,预测了金属草酸基负极材料在碱金属离子电池体系的发展方向。

EXISTENCE OF WEAK SOLUTIONS TO A p-LAPLACIAN PROBLEM INVOLVING DIRICHLET BOUNDARY CONDITION

In this paper, by virtue of Leray-Lions theorem, we are mainly concerned with the existence of weak solutions to a Dirichlet boundary value problem with the p-Laplacian operator.