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TiO_(2)@H^(+)/g⁃C_(3)N_(4)复合材料的光催化产氢性能及机理分析
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作者 徐宏妍 陈书航 +2 位作者 郝亚超 赵阳灿 王斯琰 《中北大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第2期239-246,共8页
本文研究了TiO_(2)含量对TiO_(2)@H^(+)/g-C_(3)N_(4)异质结光催化剂产氢性能的影响。首先将石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))用硫酸处理,得到酸洗氮化碳(H^(+)/g-C_(3)N_(4)),然后通过煅烧法在H^(+)/g-C_(3)N_(4)表面负载TiO_(2)得到TiO_(2)... 本文研究了TiO_(2)含量对TiO_(2)@H^(+)/g-C_(3)N_(4)异质结光催化剂产氢性能的影响。首先将石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))用硫酸处理,得到酸洗氮化碳(H^(+)/g-C_(3)N_(4)),然后通过煅烧法在H^(+)/g-C_(3)N_(4)表面负载TiO_(2)得到TiO_(2)@H^(+)/g-C_(3)N_(4)复合材料,利用透射电镜、X射线衍射仪、紫外-可见漫反射仪和比表面仪对TiO_(2)@H^(+)/g-C_(3)N_(4)复合材料进行了表征,研究了其在可见光下的光催化产氢性能,探讨了TiO_(2)@H^(+)/g-C_(3)N_(4)复合材料光催化产氢机理。实验结果表明:1)煅烧法可以成功制备TiO_(2)@H^(+)/g-C_(3)N_(4)复合材料,且TiO_(2)的负载显著地提升了H^(+)/g-C_(3)N_(4)的光催化产氢性能,这主要归功于TiO_(2)/g-C_(3)N_(4)异质结的形成降低了光生电子空穴的复合速率,加快了电子的转移速率;2)实验结果还表明TiO_(2)的负载量对TiO_(2)@H^(+)/g-C_(3)N_(4)复合材料的光催化产氢性能有很大影响,当TiO_(2)含量为25%时,所制备的25-TiO_(2)@H^(+)/g-C_(3)N_(4)复合材料的光催化产氢性能最好,其光催化产氢速率为3.47 mmol·g^(−1)·h^(−1),是H^(+)/g-C_(3)N_(4)产氢速率的4.05倍,这主要归功于25-TiO_(2)@H^(+)/g-C_(3)N_(4)大的比表面积和高的光吸收度;3)所制备的25-TiO_(2)@H^(+)/g-C_(3)N_(4)复合材料还表现出良好的稳定性。 展开更多
关键词 g-c_(3)N_(4) TiO_(2) 光催化产氢 异质结 煅烧
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Fe/g-C_(3)N_(4)表面改性及其对CO加氢产物分布的影响 被引量:1
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作者 孙禹 高新华 +3 位作者 马清祥 范素兵 赵天生 张建利 《燃料化学学报(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期19-28,共10页
采用尿素热缩合法制备了氮化碳(g-C_(3)N_(4)),经H_(2)O_(2)、NH_(3)·H_(2)O处理、浸渍法负载Fe制得改性Fe/g-C_(3)N_(4),对比研究了改性前后催化剂的CO加氢性能。结合XRD、SEM、FT-IR、CO_(2)-TPD、CO-TPD、H_(2)-TPR、接触角测试... 采用尿素热缩合法制备了氮化碳(g-C_(3)N_(4)),经H_(2)O_(2)、NH_(3)·H_(2)O处理、浸渍法负载Fe制得改性Fe/g-C_(3)N_(4),对比研究了改性前后催化剂的CO加氢性能。结合XRD、SEM、FT-IR、CO_(2)-TPD、CO-TPD、H_(2)-TPR、接触角测试和N_(2)物理吸附-脱附等系列表征,探究了表面预处理对Fe/g-C3N4催化剂织构性质以及CO加氢产物分布的影响。结果表明,不同改性方法对催化剂的织构性质和CO加氢性能影响显著。尿素热缩合法制备的g-C_(3)N_(4)具有典型蜂窝状结构,Fe与g-C_(3)N_(4)相互作用较强,且高度分散;改性前后样品均呈亲水性,且H_(2)O_(2)、 NH_(3)·H_(2)O处理后亲水性增强,H_(2)O_(2)处理增强了表面羟基,NH_(3)·H_(2)O处理增加了表面氨基,促进了CO吸附,促使Fe(NCN)物相生成;预处理后的催化剂表面碱性增强。在CO加氢反应中,两步改性后的Fe/AM-g-C3N4催化剂,CO_(2)选择性降至11.61%;Fe/AM-g-C_(3)N_(4)表面碱性增强,抑制了烯烃二次加氢,烯烃选择性较高,C_(2)^(=)-C_(4)^(=)达32.37%,O/P值3.23。 展开更多
关键词 cO加氢 表面改性 Fe/g-c_(3)N_(4)催化剂 产物分布
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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
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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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13X分子筛对C_(4)F_(7)N混合气体碳氟分解产物吸附性能研究
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作者 杨景刚 丁然 +5 位作者 赵科 高山 肖焓艳 卞超 田双双 王毅 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期20-26,共7页
环保绝缘气体C_(4)F_(7)N具有优异的绝缘性能,与缓冲气体CO_(2)混合后具有在气体绝缘设备中运用的潜力。选择合适吸附材料对C_(4)F_(7)N混合气体分解产物吸附处理,可保证环保绝缘气体设备的安全稳定运行。文中通过气体吸附实验探究了13... 环保绝缘气体C_(4)F_(7)N具有优异的绝缘性能,与缓冲气体CO_(2)混合后具有在气体绝缘设备中运用的潜力。选择合适吸附材料对C_(4)F_(7)N混合气体分解产物吸附处理,可保证环保绝缘气体设备的安全稳定运行。文中通过气体吸附实验探究了13X分子筛对C_(4)F_(7)N混合气体主要4种碳氟分解产物的吸附性能,并分析其对主要气体C_(4)F_(7)N和CO_(2)体积分数的影响。通过观测吸附实验后各碳氟分解产物体积分数变化,进而对13X分子筛关于开断实验后的混合气体吸附性能进行评估。实验结果表明13X分子筛对C_(3)F_(6)和C_(3)F_(8)有较强吸附性能,吸附效率高达89%以上,但对C_(2)F_(6)和CF_(4)吸附能力较差,CF_(4)吸附效果不明显另外,实验后主气成分C_(4)F_(7)N和CO_(2)的体积分数会受到一定影响。混合气体吸附实验中,13X分子筛对C_(3)F_(6)和C_(3)F_(8)表现出一定的吸附能力,但没有单一气体吸附效率高,可以通过增加分子筛的使用量来吸附处理混合气体中C_(3)F_(6)和C_(3)F_(8)分解产物。 展开更多
关键词 c_(4)F_(7)N混合气体 碳氟分解产物 13X分子筛 气体吸附实验
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高性能Pt/g-C_(3)N_(4)的制备及其光催化产氢的研究
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作者 韩忠昊 姜丰祥 +6 位作者 常峻华 谢英鹏 常越伦 陈龙飞 梁松青 温远光 王志煜 《辽宁化工》 CAS 2024年第7期977-983,共7页
采用热分解法制备了层状g-C_(3)N_(4)催化剂,并通过超声处理初步提高g-C_(3)N_(4)的光催化性能,后通过浸渍法引入Pt助剂以进一步提高其催化性能,并对样品进行XRD、低温N_(2)吸附、EDS、XPS、UV-vis和EIS等表征及光催化分解水制氢性能研... 采用热分解法制备了层状g-C_(3)N_(4)催化剂,并通过超声处理初步提高g-C_(3)N_(4)的光催化性能,后通过浸渍法引入Pt助剂以进一步提高其催化性能,并对样品进行XRD、低温N_(2)吸附、EDS、XPS、UV-vis和EIS等表征及光催化分解水制氢性能研究。结果表明:适宜的超声时间能够提高催化剂的结晶度,且催化剂的比表面积和孔体积均有所增加,这为光催化制氢反应提供了更多的活性位点。适量Pt助剂的引入拓展了g-C_(3)N_(4)的光吸收带边,降低了催化剂的禁带宽度,降低了催化剂的电阻,促进了光生载流子的产生和迁移,提高了催化剂对光的利用率,其产氢速率可提高超过600倍。 展开更多
关键词 光催化制氢 g-c_(3)N_(4)光催化剂 Pt助剂
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C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体在GIS环保型母线中的应用研究
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作者 陈亚坤 吕艳硕 赵雨 《今日自动化》 2024年第3期41-43,共3页
文章对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的特性进行研究,并对其制气方法和混合比测试方法进行了理论分析和应用,在此基础上进行了型式试验验证,为后续在某变电站110 kVGIS环保型母线中的实际应用提供了佐证和试验支撑。研究表明,C_(4)F_(7)N/... 文章对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的特性进行研究,并对其制气方法和混合比测试方法进行了理论分析和应用,在此基础上进行了型式试验验证,为后续在某变电站110 kVGIS环保型母线中的实际应用提供了佐证和试验支撑。研究表明,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体能正常满足环保型母线的应用,研究结果可为新型环保GIS设备的研制和应用提供参考。 展开更多
关键词 c_(4)F_(7)N/cO_(2) 环保型母线 制气方法
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C_(4)F_(7)N分解产物(CO、CF_(4)、C_(3)F_(6))与金属相容性理论研究:第一性原理
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作者 张晓星 吴影宇 +2 位作者 靳一林 刘本立 田双双 《广东电力》 北大核心 2024年第9期13-19,共7页
气体与气室内固体材料的相容性是设备安全运行的关键,现有的研究集中在主绝缘气体与固体的相互作用,而电热故障下分解产物也可能对固体材料性能产生影响。为此建立环保绝缘C_(4)F_(7)N主要分解产物(CO、CF_(4)和C_(3)F_(6))与金属材料(... 气体与气室内固体材料的相容性是设备安全运行的关键,现有的研究集中在主绝缘气体与固体的相互作用,而电热故障下分解产物也可能对固体材料性能产生影响。为此建立环保绝缘C_(4)F_(7)N主要分解产物(CO、CF_(4)和C_(3)F_(6))与金属材料(铜、铝)相互作用模型,基于第一性原理计算相互作用能、电荷转移、差分电荷密度等微观参数,从能量和电子结构层面探究分解产物与金属的相互作用机理,进而深入分析相容性。结果表明:CO、CF_(4)、C_(3)F_(6)与Cu(111)的相互作用能分别为-0.552 eV、0.317 eV、0.132 eV,电荷转移量分别为0.231 e、0.006 e、0.156 e,且成键效果均较差,为物理作用,进而表现出良好的相容性;CO以及CF_(4)与Al(111)同样有着很好的相容性,而C_(3)F_(6)与Al(111)界面表现出很差的相容性。因此,从气体稳定性角度来讲,在填充C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体的绝缘设备气室内可使用铜作为导电材料,并避免C_(4)F_(7)N发生分解,从而更好地确保设备的安全运行。 展开更多
关键词 c_(4)F_(7)N-cO_(2)混合气体 分解产物 第一性原理 金属 相容性
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Ti_(3)C_(2)/In_(4)SnS_(8)肖特基异质结用于高效光催化生成H_(2)O_(2)和Cr(Ⅵ)还原
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作者 周彤 刘雪 +2 位作者 赵亮 乔明涛 雷琬莹 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第10期36-38,共3页
人工光合成是一种先进的技术,主要利用太阳能作为唯一驱动能源,将水和氧气转化成双氧水(H_(2)O_(2))。然而,目前常用的光催化系统的性能受制于其光吸收能力有限,载流子分离效率低以及表面反应能力弱等问题。在本文研究中,通过采用原位... 人工光合成是一种先进的技术,主要利用太阳能作为唯一驱动能源,将水和氧气转化成双氧水(H_(2)O_(2))。然而,目前常用的光催化系统的性能受制于其光吸收能力有限,载流子分离效率低以及表面反应能力弱等问题。在本文研究中,通过采用原位水热法,成功地在少层Ti_(3)C_(2)纳米片表面生长厚度为5-10 nm的立方相In_(4)SnS_(8)纳米片(Eg=2.16 eV),形成了一种具有三明治结构的Ti_(3)C_(2)/In4SnS8纳米复合材料。深入的表征结果显示此2D/2D异质结构具有紧密的界面相互作用并且形成肖特基异质结,有助于载流子快速从In_(4)SnS_(8)转移至Ti_(3)C_(2)表面。其中,7 wt%Ti_(3)C_(2)/In_(4)SnS_(8)复合材料表现出最佳的可见光催化性能,H_(2)O_(2)生成速率为1.998µmol·L^(-1)·min·1,Cr(Ⅵ)的还原速率为19.8×10^(-3)min^(-1)。通过捕获实验、气氛实验和电子顺磁共振分析,证明了H_(2)O_(2)生成的途径包括两种:一种是两步单电子还原路径,另一种是一步两电子水氧化路径。本研究为设计高效、多功能的催化体系提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 Ti_(3)c_(2) In_(4)SnS_(8) 光催化 生成H_(2)O_(2) cr(Ⅵ)还原
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O_(2)对三元混合气体C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)中界面闪络及固体析出特性的影响研究
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作者 孙东伟 伍洁 +5 位作者 唐念 唐文强 刘祖龙 钟理鹏 李良忠 刘国特 《广东电力》 北大核心 2024年第9期20-28,共9页
在环保气体C_(4)F_(7)N/CO_(2)中加入一定量O_(2)组成三元混合气体后,可以限制C_(4)F_(7)N深度分解形成固体产物,因此在部分环保替代方案中得到应用;然而,O_(2)的引入对气固界面放电特性以及固体产物形成特性的影响尚未得到深入研究,当... 在环保气体C_(4)F_(7)N/CO_(2)中加入一定量O_(2)组成三元混合气体后,可以限制C_(4)F_(7)N深度分解形成固体产物,因此在部分环保替代方案中得到应用;然而,O_(2)的引入对气固界面放电特性以及固体产物形成特性的影响尚未得到深入研究,当前多数三元混合气体方案中O_(2)含量缺乏依据。为探究合适的O_(2)混合比例,研究C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)三元混合气体下的气固界面闪络特性,获得O_(2)含量、C_(4)F_(7)N含量等对闪络电压的影响;分析三元混合气体下气固界面闪络放电电流以及放电后的界面宏观、微观图像。结果表明:O_(2)含量对闪络放电电压、放电电流幅值总体影响不大,制订混合方案时可主要考虑其对分解特性的影响;O_(2)含量过高时会促进气体电极绝缘材料三结合点附近区域的烧蚀现象,增强放电通道中的气体热解过程,从而形成烧蚀坑或黑色固体产物堆积,影响系统的绝缘水平;实际应用中O_(2)含量不宜超过6%。 展开更多
关键词 c_(4)F_(7)N 环保气体 闪络特性 气固界面 固体产物
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g-C_(3)N_(4)QDs@Go/MoS_(2)二维复合半导体催化剂的合成及光催化性能研究
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作者 阿更兄 马尚文 +3 位作者 马海燕 李淑依 吴可量 任铁真 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2024年第4期728-737,共10页
为了解决MoS_(2)纳米片容易堆积、导电性低的科学问题,通过水热法在MoS_(2)催化剂水热引入石墨烯增强其导电性,制备出Go/MoS_(2)纳米片,随后负载上已合成的量子点(g-C_(3)N_(4)QDS),构建出g-C_(3)N_(4)QDS@Go/MoS_(2)三元二维复合催化剂... 为了解决MoS_(2)纳米片容易堆积、导电性低的科学问题,通过水热法在MoS_(2)催化剂水热引入石墨烯增强其导电性,制备出Go/MoS_(2)纳米片,随后负载上已合成的量子点(g-C_(3)N_(4)QDS),构建出g-C_(3)N_(4)QDS@Go/MoS_(2)三元二维复合催化剂,用于光催化产氢。g-C_(3)N_(4)量子点由于其独特的电子结构和物理化学特性,其能带与MoS_(2)较为匹配,作为半导体材料也可以激发产生光生载流子,促进了整体催化产氢的效率。在本研究中复合催化剂显示出较高的光催化性能,2.5 h氢气产量为7.25μmol/g,相较于Go/MoS_(2),提升了近1.5倍。 展开更多
关键词 MoS_(2)催化剂 石墨烯 g-c_(3)N_(4)量子点 光催化制氢
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Oligomerization of C_4 Fraction from FCCU on ZSM-5
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作者 Wu Zhiguo Zhang Jiushun(Research Institute of Petroleum Processing, SINOPEC, Beijing 100083) 《China Petroleum Processing & Petrochemical Technology》 SCIE CAS 2004年第4期31-36,共6页
In order to make more liquid products like gasoline, the oligomerition of a C4 feedstock taking placeon catalyst containing ZSM-5 was studied in a pressurized reactor. The products were C5- gas, liquid hydro-carbons a... In order to make more liquid products like gasoline, the oligomerition of a C4 feedstock taking placeon catalyst containing ZSM-5 was studied in a pressurized reactor. The products were C5- gas, liquid hydro-carbons and coke. During the reaction on the catalyst BO-1, when the WHSV was 0.71h-1 and total pressurewas 4.0MPa, the C5+ product yield reached a maximum at a temperature around 320℃. As oligomerizationreaction was the dominating one, there were minor C9 hydrocarbons in liquid products and the main productswere C7 and C8 olefins and n- C10 paraffins. When the temperature was higher than 286℃, a small amount of C9hydrocarbons was formed and more normal and isomeric paraffins other than olefins were formed in products.Gasoline yield increased linearly with a rising total pressure under the same operating conditions. 展开更多
关键词 oligomerization c4 FRAcTION cATALYST liquid product
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不同故障工况下C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体分解产物的实验研究 被引量:20
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作者 杨韬 张博雅 +1 位作者 李兴文 李晨威 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期4216-4228,共13页
近年来环保绝缘介质C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体凭借优良的电气性能和环保优势得到了广泛关注,具有替代SF_(6)气体的潜能。针对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体在实际运行中可能遇到的故障工况,进行了局部放电、局部过热和火花放电下的分解... 近年来环保绝缘介质C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体凭借优良的电气性能和环保优势得到了广泛关注,具有替代SF_(6)气体的潜能。针对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体在实际运行中可能遇到的故障工况,进行了局部放电、局部过热和火花放电下的分解实验,利用气相色谱质谱联用技术(GC-MS)对不同工况下分解产物进行了定性分析,提出了不同故障工况下特征分解产物。实验结果表明:3种工况下的分解产物主要由饱和氟代烃(CF_(4)、C_(2)F_(6)、C_(3)F_(8)、C_(4)F_(10))、不饱和氟代烃(C_(2)F_(4)、C_(3)F_(6)、C_(4)F_(8)、i-C_(4)F_(8))以及含氮化合物(C_(2)F_(3)N、C_(3)F_(5)N、C_(2)N_(2)、HCN)组成。根据不同工况下分解产物的差异,提出局部放电下可将HCN和峰面积(C_(3)F_(8))/离子峰面积(C_(2)F_(3)N)>1作为识别的特征分解产物;局部过热以C_(4)F_(8)及其同分异构体i-C_(4)F_(8)作为特征分解产物;以CF4和离子峰面积(C_(3)F_(8))/离子峰面积(C_(2)F_(3)N)<1同时作为火花放电的特征分解产物;工频击穿以C_(4)F_(6)和C_(3)F_(3)N作为特征分解产物。 展开更多
关键词 SF_(6)替代气体 c_(4)F_(7)N/cO_(2) 分解特性 气相色谱质谱联用技术 特征分解产物
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Pt纳米簇负载g-C_(3)N_(4)纳米片的制备及其光催化性能 被引量:2
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作者 周亮 李云锋 +3 位作者 刘甜 张珂瑜 夏志玲 杨青 《西安工程大学学报》 CAS 2022年第3期115-121,共7页
为了提高贵金属铂的光催化制氢助催化剂效率,采用高温辅助热剥离以及氢气还原法,制备了Pt/g-C_(3)N_(4)纳米复合光催化剂,实现了单分散Pt纳米团簇在超薄g-C_(3)N_(4)纳米片上的原位热辅助负载,增强了g-C_(3)N_(4)和Pt之间的相互作用,增... 为了提高贵金属铂的光催化制氢助催化剂效率,采用高温辅助热剥离以及氢气还原法,制备了Pt/g-C_(3)N_(4)纳米复合光催化剂,实现了单分散Pt纳米团簇在超薄g-C_(3)N_(4)纳米片上的原位热辅助负载,增强了g-C_(3)N_(4)和Pt之间的相互作用,增加了Pt^(0)单质在Pt纳米团簇中的比例,而Pt纳米簇中少量共存的Pt^(2+)有助于抑制产氢逆反应的发生。此外,制得的Pt/g-C_(3)N_(4)纳米复合光催化剂具有较宽的可见光响应范围以及高效的光生电荷分离效率。光催化测试结果表明,该复合光催化剂不仅具有优异的光催化制氢性能,而且极大地提高了贵金属Pt的利用率,在太阳能转化与利用中具有潜在的应用前景。 展开更多
关键词 光催化 铂纳米团簇 石墨相氮化碳 助催化剂 析氢
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基于FTIR的C_(4)F_(7)N/CO_(2)分解产物检测 被引量:5
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作者 张晓星 刘畅 +4 位作者 朱正宜 张引 李祎 张跃 唐炬 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期186-190,197,共6页
对C_(4)F_(7)N/CO_(2)分解特性展开研究可为C_(4)F_(7)N/CO_(2)型电力设备的故障诊断提供重要技术参考。为模拟C_(4)F_(7)N/CO_(2)型电力设备早期局部过热故障搭建了过热实验平台,利用FTIR技术搭建了红外检测平台。为提高红外定性分析C_... 对C_(4)F_(7)N/CO_(2)分解特性展开研究可为C_(4)F_(7)N/CO_(2)型电力设备的故障诊断提供重要技术参考。为模拟C_(4)F_(7)N/CO_(2)型电力设备早期局部过热故障搭建了过热实验平台,利用FTIR技术搭建了红外检测平台。为提高红外定性分析C_(4)F_(7)N/CO_(2)热分解产物的效率与准确率,采用傅里叶变换红外光谱仪与气相色谱—质谱仪对过热实验前后混合气体进行检测。研究发现约含300μL/L C_(4)F_(7)N的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体在压强为0.100 MPa,温度为500℃,加热时长为10 h的实验条件下,利用FTIR检测到的C_(4)F_(7)N/CO_(2)热分解产物有CO、C_(3)F_(6)。CO的红外吸收集中在2000~2220 cm^(-1)波段;C_(3)F_(6)在1000~1100 cm^(-1)、1780~1820 cm^(-1)波段存在单个红外吸收峰,在1180~1250 cm^(-1)、1300~1450 cm^(-1)波段存在两相邻红外吸收峰。相关研究成果可为C_(4)F_(7)N型电力设备的故障诊断提供重要参考。 展开更多
关键词 c_(4)F_(7)N/cO_(2) 分解产物 红外检测 定性分析
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金属硫化物/g-C_(3)N_(4)异质结的构建及其光催化性能改善与应用 被引量:3
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作者 甘建昌 胡海平 +2 位作者 苏明 陈锋 王辉虎 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1-10,共10页
金属硫化物和石墨相g-C_(3)N_(4)是两类具有可见光活性的典型光催化半导体材料,两者复合形成的异质结因具有高效可见光活性受到了研究者的广泛关注,在环境污染治理与新能源开发方面具有重要意义。然而,金属硫化物与g-C_(3)N_(4)复合后... 金属硫化物和石墨相g-C_(3)N_(4)是两类具有可见光活性的典型光催化半导体材料,两者复合形成的异质结因具有高效可见光活性受到了研究者的广泛关注,在环境污染治理与新能源开发方面具有重要意义。然而,金属硫化物与g-C_(3)N_(4)复合后所形成的异质结仍存在电子-空穴复合率高、催化活性差和能量转换效率低等问题。本文从金属硫化物/g-C_(3)N_(4)异质结的构建、光催化剂性能改善及应用三个方面对近年来的研究进行了综述。在金属硫化物/g-C_(3)N_(4)异质结的构建方面,分别从Ⅱ型异质结、Z型异质结(直接Z型和间接Z型)、P-N型异质结和S型异质结进行总结;从异质结形貌调控、表/界面改性等方面对异质结光催化性能改善进行了归纳,同时概述了金属硫化物/g-C_(3)N_(4)异质结在水解产氢、CO_(2)还原、降解有机污染物、光催化固氮以及光催化杀菌等方面的应用,并提出了金属硫化物/g-C_(3)N_(4)异质结在光催化过程中所面临的诸多挑战,指出利用能带匹配来合理构建异质结是提高金属硫化物与g-C_(3)N_(4)光催化剂活性的有效方法,金属硫化物/g-C_(3)N_(4)异质结大规模的廉价制备是实际应用中需要解决的问题。 展开更多
关键词 金属硫化物 g-c_(3)N_(4) 异质结 有机污染物降解 水解产氢
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C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体PD作用下气体和固体副产物生成特性 被引量:2
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作者 叶凡超 湛奡 +3 位作者 田双双 李祎 肖淞 张晓星 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期4507-4516,共10页
C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体以其优异的环保和绝缘性能成为目前最具潜力替代SF6应用于电力工业的气体绝缘介质。尽管O_(2)的加入可以在一定程度上提升C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的绝缘性能和化学稳定性,但O_(2)加入及其体积分数... C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体以其优异的环保和绝缘性能成为目前最具潜力替代SF6应用于电力工业的气体绝缘介质。尽管O_(2)的加入可以在一定程度上提升C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的绝缘性能和化学稳定性,但O_(2)加入及其体积分数变化对混合气体局部放电(partial discharge,PD)作用下气体和固体副产物生成特性的影响规律尚不清楚。因此通过针–板电极模拟设备内的金属突出物缺陷开展C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)96 h PD及其分解特性试验。研究发现C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中加入体积分数2%~4%的O_(2)可以显著抑制大部分副产物的生成,O_(2)体积分数大于6%时每秒累积放电量和平均放电量急剧增加,导致混合气体分解加剧;C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)在长时间PD作用下板电极表面中心区域出现较为明显的圆环状固体析出物,主要成分包括金属氧化物(CuO)、氟化物(CuF、CFx)、碳氧化合物(CO、CO_(2))和氮氧化合物(NO、NO_(2));体积分数4%的O_(2)加入对PD固体析出物的元素组成及其价态影响较小,但可以一定程度上减少其生成量,混合气体中O_(2)对金属导体的腐蚀作用弱于C_(4)F_(7)N。 展开更多
关键词 c_(4)F_(7)N/cO_(2)/O_(2)混合气体 局部放电 气固副产物 金属突出物缺陷 相容性
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多孔g-C_(3)N_(4)基光催化材料的制备及应用研究进展 被引量:9
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作者 王文霞 刘小丰 +4 位作者 陈浠 许艳虹 蒙振邦 郑俊霞 安太成 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期300-309,共10页
多孔g-C_(3)N_(4)基光催化材料由于具有较高的比表面积、丰富的反应活性位点和较短的电子传递路径等特点,能较好地解决块体g-C_(3)N_(4)基材料存在的比表面积小、光生载流子复合快及可见光利用效率低等问题,因而具有广阔的发展前景和应... 多孔g-C_(3)N_(4)基光催化材料由于具有较高的比表面积、丰富的反应活性位点和较短的电子传递路径等特点,能较好地解决块体g-C_(3)N_(4)基材料存在的比表面积小、光生载流子复合快及可见光利用效率低等问题,因而具有广阔的发展前景和应用潜力。本文主要从以下方面进行综述:多孔g-C_(3)N_(4)基光催化材料常用的制备方法,包括硬模板法、软模板法、水热合成法、热聚合法、超分子自组装法;多孔g-C_(3)N_(4)基材料在光催化领域的应用,包括光解水制氢、光催化降解有机污染物、光催化去除氮氧化物和光催化还原CO_(2)等;最后指出了当前影响多孔g-C_(3)N_(4)基光催化材料发展的关键问题,并对其在光催化领域的应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 多孔材料 石墨相氮化碳 合成 催化 制氢 降解有机污染物 cO_(2)还原
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类金属WO_(2)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂的构造及其优异的光催化性能 被引量:1
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作者 李宁 高雪云 +2 位作者 苏俊珲 高旸钦 戈磊 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第4期161-170,共10页
随着化石燃料快速消耗和环境污染日益严峻,高效光催化产氢技术作为最有前景的绿色能源技术之一而备受关注.作为典型的2D纳米片,g-C_(3)N_(4)具有很多适合应用在光催化领域的特性,如可见光效应、大比表面积和环境友好等,但单一g-C_(3)N_... 随着化石燃料快速消耗和环境污染日益严峻,高效光催化产氢技术作为最有前景的绿色能源技术之一而备受关注.作为典型的2D纳米片,g-C_(3)N_(4)具有很多适合应用在光催化领域的特性,如可见光效应、大比表面积和环境友好等,但单一g-C_(3)N_(4)的载流子复合率高,光催化性能不佳.研究者尝试负载贵金属(如Pt,Ag,Au等),利用贵金属功函数较高,可以快速捕获g-C_(3)N_(4)表面的光生电子,从而有效抑制光生载流子的复合;但其成本较高,限制了该技术的产业化.目前类金属材料(MoO_(2),NbO_(2),WO_(2)等)不仅表现出类似贵金属的特性,且价格低廉,有望替代贵金属.因此,引入类金属助催化剂是实现高载流子浓度和宽光谱照射下强光子吸收的好方法.本文设计并制备了类金属WO_(2)/g-C_(3)N_(4)纳米复合物,其表现出了较好的光催化性能:在可见光照射2h,4 wt%WO_(2)/g-C_(3)N_(4)的光催化降解效率高达96%;同时,4 wt%WO_(2)/g-C_(3)N_(4)/Pt产氢效率高达2436.9μmolg^(-1)h^(-1),是未改性样品3 wt%Pt/g-C_(3)N_(4)的2.55倍和非贵金属样品WO_(2)/g-C_(3)N_(4)的6.18倍,且表现出很好的循环稳定性.紫外可见漫反射光谱和态密度计算结果表明,WO_(2)具有非常窄的带隙,可吸收200-800 nm的宽范围可见光.实验测试和理论计算结果表明,WO_(2)因带隙较窄而表现出类金属特性,即在WO_(2)/g-C_(3)N_(4)界面,WO_(2)快速捕获电子,从而抑制光生载流子的复合.类金属WO_(2)因具有较低的功函数而表现出比贵金属Pt低的捕获光生电子活性.综上,本文为合理设计助催化剂/半导体,实现高效的光催化性能提供了新视角. 展开更多
关键词 g-c_(3)N_(4) 类金属WO_(2) 光催化产氢性能 光催化降解 非贵金属光催化剂
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用于分解水制氢的g-C_(3)N_(4)光催化剂的改性研究进展 被引量:2
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作者 闫瑞晗 邓细宇 +1 位作者 沈丛丛 柳清菊 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期56-60,共5页
目前化石能源被过渡的开采,且燃烧时放出大量的有害气体和温室气体。因此,寻找新的可再生的清洁能源成为全人类亟待解决的重大问题。采用光催化分解水产氢可以实现太阳能向氢能的转化,为解决能源和环境问题提供了新思路。如何开发出可... 目前化石能源被过渡的开采,且燃烧时放出大量的有害气体和温室气体。因此,寻找新的可再生的清洁能源成为全人类亟待解决的重大问题。采用光催化分解水产氢可以实现太阳能向氢能的转化,为解决能源和环境问题提供了新思路。如何开发出可见光吸收范围宽、价格低廉、绿色环保的光催化剂已成为目前科研人员研究的重要方向。g-C_(3)N_(4)因具有良好的热稳定性、化学稳定性以及较为合适的能带而使其有着良好的催化性能,近年来逐渐成为光催化产氢领域研究的热点。为了提高g-C_(3)N_(4)的光催化效率,研究人员开发了多种改性策略,如化学掺杂改性、微观结构调控等。主要综述了g-C_(3)N_(4)光催化剂改性的国内外研究进展,并对g-C_(3)N_(4)的研究发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 光催化 制氢 水分解 g-c_(3)N_(4)
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亚甲基蓝嵌入的供体受体型g-C_(3)N_(4)纳米片光催化剂用于产H_(2) 被引量:1
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作者 殷方鑫 秦品权 +1 位作者 许景三 曹少文 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第11期109-119,共11页
石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))是一种优异的产H_(2)光催化剂,但是其存在载流子分离效率低、光吸收能力较差和比表面积小的问题。本研究通过对二氰二胺和亚甲基蓝(MB)进行热共聚合,结合后续热剥离策略,成功合成了一种新型分子内供体-受体(D... 石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))是一种优异的产H_(2)光催化剂,但是其存在载流子分离效率低、光吸收能力较差和比表面积小的问题。本研究通过对二氰二胺和亚甲基蓝(MB)进行热共聚合,结合后续热剥离策略,成功合成了一种新型分子内供体-受体(D-A)结构g-C_(3)N_(4)纳米片光催化剂。实验结果和密度泛函理论(DFT)计算表明,将亚甲基蓝掺入g-C_(3)N_(4)框架中扩大了光吸收范围,促进了载流子的分离。此外,热剥离增加了催化剂的比表面积且进一步促进了载流子的分离。因此,D-A结构g-C_(3)N_(4)纳米片显示出大幅提升的光催化产氢活性(2275.6μmol·h^(-1)·g^(-1)),分别是块状g-C_(3)N_(4)、D-A结构g-C_(3)N_(4)、g-C_(3)N_(4)纳米片的5.30,2.60和1.30倍。这项工作为设计用于太阳能转换的D-A改性光催化材料提供了一个有价值的思路。 展开更多
关键词 供体-受体 亚甲基蓝 g-c_(3)N_(4)纳米片 光催化产氢
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