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Cs_(2)CuBr_(4)perovskite quantum dots confined in mesoporous CuO framework as a p-n type S-scheme heterojunction for efficient CO_(2)photoconversion
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作者 Zhijie Zhang Xun Li +3 位作者 Huiling Tang Junhao Wu Chunxia Yao Kui Li 《Chinese Chemical Letters》 SCIE CAS CSCD 2024年第11期582-587,共6页
Heterojunction engineering is recognized as a promising strategy to modulate the photocatalytic properties of semiconductors.Herein,lead-free Cs_(2)CuBr_(4)perovskite quantum dots(PQDs)were confined in a mesoporous Cu... Heterojunction engineering is recognized as a promising strategy to modulate the photocatalytic properties of semiconductors.Herein,lead-free Cs_(2)CuBr_(4)perovskite quantum dots(PQDs)were confined in a mesoporous CuO framework and a p-n type S-scheme heterojunction of Cs_(2)CuBr_(4)/CuO(CCB/CuO)photocatalyst was fabricated.Experimental characterizations confirmed the effective confinement of the Cs_(2)CuBr_(4)PQDs in the mesoporous CuO framework,which enabled intimate contact in the interface of CCB/CuO heterojunction,thus facilitating the interfacial charge migration and separation between p-type CuO and n-type Cs_(2)CuBr_(4).Owing to the outstanding charge transport property and CO_(2)adsorption capacity,the developed CCB/CuO heterojunction exhibited remarkably enhanced photocatalytic CO_(2)conversion efficiency with an electron consumption rate(R_(electron))of 281.1μmol g^(-1)h^(-1),which was approximately2.8 times higher than that of pristine Cs_(2)CuBr_(4).These findings provide some insights into the rational engineering design of lead-free perovskite-based heterostructures for efficient photocatalytic CO_(2)conversion. 展开更多
关键词 Photocatalytic CO_(2)conversion Mesoporous cuo Cs_(2)CuBr_(4) Perovskite quantum dots S-scheme heterojunction
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基于p-n异质结CuO/TiO_(2)复合物高效的载流子分离能力构建超灵敏AFP光电化学分析
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作者 郑德论 张锐龙 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期52-59,共8页
将TiO_(2)纳米粒子与Cu(pta)MOFs复合,通过高温煅烧策略制得CuO/TiO_(2)复合物.在最优实验条件下,基于复合物对可见光更强的吸收利用效率,CuO/TiO_(2)修饰的ITO电极展现出显著的光电化学(PEC)响应信号,其光电流值(59.4μA)分别是单组分T... 将TiO_(2)纳米粒子与Cu(pta)MOFs复合,通过高温煅烧策略制得CuO/TiO_(2)复合物.在最优实验条件下,基于复合物对可见光更强的吸收利用效率,CuO/TiO_(2)修饰的ITO电极展现出显著的光电化学(PEC)响应信号,其光电流值(59.4μA)分别是单组分TiO_(2)和CuO粒子的15.5和7.4倍.线性扫描伏安法(LSV)测试结果证实CuO/TiO_(2)/ITO电极比CuO和TiO_(2)材料具有更大的LSV响应强度.这可归因于获得的薄片层状CuO粒子及其兼有的多孔隙特征促进了光的多重散射/反射效应,同时CuO/TiO_(2)复合材料具有的典型p-n异质结构(能级带隙匹配)大幅促进了光生电荷载流子(e^(-)/h^(+))的分离与转移.选用戊二醛(GA)作为交联手臂分子,通过温和的醛胺反应将壳聚糖(CS)和anti-AFP抗体组装于CuO/TiO_(2)/ITO电极表面,再用牛血清蛋白(BSA)封闭活性位点,构建出PEC传感平台(BSA/anti-AFP/GA-CS/CuO/TiO_(2)/ITO),实现了对不同浓度甲胎蛋白(AFP)的高灵敏检测(检出限达到2.63×10^(-4) ng/mL).制备的传感电极同时展示出良好的稳定性和选择性. 展开更多
关键词 薄片层cuo粒子 cuo/tio_(2)复合物 p-n异质结 光电化学传感器 AFP检测
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CuO–TiO_(2) based self-powered broad band photodetector
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作者 Chiranjib Ghosh Arka Dey +7 位作者 Iman Biswas Rajeev Kumar Gupta Vikram Singh Yadav Ashish Yadav Neha Yadav Hongyu Zheng Mohamed Henini Aniruddha Mondal 《Nano Materials Science》 EI CAS CSCD 2024年第3期345-354,共10页
An efficient room-temperature self-powered,broadband(300 nm–1100 nm)photodetector based on a CuO–TiO_(2)/TiO_(2)/p-Si(100)heterostructure is demonstrated.The CuO–TiO_(2)nanocomposites were grown in a two-zone horiz... An efficient room-temperature self-powered,broadband(300 nm–1100 nm)photodetector based on a CuO–TiO_(2)/TiO_(2)/p-Si(100)heterostructure is demonstrated.The CuO–TiO_(2)nanocomposites were grown in a two-zone horizontal tube furnace on a 40 nm TiO_(2)thin film deposited on a p-type Si(100)substrate.The CuO–TiO_(2)/TiO_(2)/p-Si(100)devices exhibited excellent rectification characteristics under dark and individual photoillumination conditions.The devices showed remarkable photo-response under broadband(300–1100 nm)light illumination at zero bias voltage,indicating the achievement of highly sensitive self-powered photodetectors at visible and near-infrared light illuminations.The maximum response of the devices is observed at 300 nm for an illumination power of 10 W.The response and recovery times were calculated as 86 ms and 78 ms,respectively.Moreover,under a small bias,the devices showed a prompt binary response by altering the current from positive to negative under illumination conditions.The main reason behind this binary response is the low turn-on voltage and photovoltaic characteristics of the devices.Under illumination conditions,the generation of photocurrent is due to the separation of photogenerated electron-hole pairs within the built-in electric field at the CuO–TiO_(2)/TiO_(2)interface.These characteristics make the CuO–TiO_(2)/TiO_(2)broadband photodetectors suitable for applications that require high response speeds and self-sufficient functionality. 展开更多
关键词 SELF-POWERED cuotio_(2) nanocomposite Broadband photodetector Two-zone horizontal tube furnace RESPONSIVITY
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CuO纳米颗粒修饰的TiO_(2)纳米管的制备及其性能研究
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作者 王元凯 何梦慈 《化工技术与开发》 CAS 2024年第10期1-4,共4页
本研究采用水热法制备了CuO纳米颗粒修饰的TiO_(2)纳米管,采用XRD、ICP-MS、SEM、TEM及UV-Vis等手段,分析了TiO_(2)纳米管的基本物理特性,并将其应用于水解制氢反应中。基本物性分析表明,Cu掺杂对TiO_(2)的晶体结构没有明显的影响,CuO... 本研究采用水热法制备了CuO纳米颗粒修饰的TiO_(2)纳米管,采用XRD、ICP-MS、SEM、TEM及UV-Vis等手段,分析了TiO_(2)纳米管的基本物理特性,并将其应用于水解制氢反应中。基本物性分析表明,Cu掺杂对TiO_(2)的晶体结构没有明显的影响,CuO纳米颗粒可成功负载于TiO_(2)纳米管表面,其中Cu掺杂量为3wt%的样品,其结晶性最佳,且表面分布的CuO颗粒数量最为适当。在TiO_(2)纳米管表面负载适量的CuO颗粒,可将其吸收波段从紫外光区红移至可见光区,有效提升其光学活性。水解制氢的实验结果表明,经CuO颗粒修饰后,TiO_(2)纳米管的光催化性能得到大幅提升,其中Cu掺杂量为3wt%时,纳米管的H_(2)产率最高,可达47082μmol·g^(-1);Cu掺杂过量时,会因遮蔽效应而降低纳米管的光催化性能,但H_(2)的产率仍可提升约10倍。 展开更多
关键词 水解制氢 tio_(2)纳米管 cuo纳米颗粒 水热法 氢气产率
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The Enhanced Electrons and Holes Separation for Bi_(2)MoO_(6)/Ag/TiO_(2)Z-scheme Heterojunction by Ag Loading
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作者 RUAN Chenliang WANG Wei +1 位作者 DAI Zhenxiang ZHENG Ganhong 《Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science)》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第5期996-1002,共7页
The Bi_(2)MoO_(6)/TiO_(2)and Bi_(2)MoO_(6)/Ag/TiO_(2)composites were solvothermally synthesized and characterized by X-ray diffraction(XRD),X-ray photoelectron spectroscopy(XPS),and(high resolution)transmission electr... The Bi_(2)MoO_(6)/TiO_(2)and Bi_(2)MoO_(6)/Ag/TiO_(2)composites were solvothermally synthesized and characterized by X-ray diffraction(XRD),X-ray photoelectron spectroscopy(XPS),and(high resolution)transmission electron microscopy((HR)TEM).The Bi_(2)MoO_(6)/TiO_(2)and Bi_(2)MoO_(6)/Ag/TiO_(2)composites exhibited higher photocatalytic activity than pure Bi_(2)MoO_(6).100%of the Rh B dye molecules could be decomposed over Bi_(2)MoO_(6)/Ag/TiO_(2)composite in 120 min.The enhanced photocatalytic activity of Bi_(2)MoO_(6)/TiO_(2)and Bi_(2)MoO_(6)/Ag/TiO_(2)composite was attributed to the efficient separation of photoinduced electrons and holes.The mechanism for the enhanced photocatalytic activity is discussed. 展开更多
关键词 photocatalysis AG heterojunction Bi_(2)MoO_(6)/Ag/tio_(2) photocatalytic activity
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MoS_(2)/F-TiO_(2)异质结的制备及光降解罗丹明B性能研究
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作者 刘敏 王碧玉 +4 位作者 韩炎霖 邱晓虹 刘洪材 徐先念 张理元 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1693-1706,共14页
构建异质结型光催化剂是提高半导体光催化性能的有效方法之一,同时也是光催化处理有机废水的重要技术策略.采用沉淀胶溶法制备出F-TiO_(2),并与MoS_(2)复合构建兼具吸附-光催化性能的MoS_(2)/FTiO_(2)异质结.采用扫描电子显微镜(SEM)、... 构建异质结型光催化剂是提高半导体光催化性能的有效方法之一,同时也是光催化处理有机废水的重要技术策略.采用沉淀胶溶法制备出F-TiO_(2),并与MoS_(2)复合构建兼具吸附-光催化性能的MoS_(2)/FTiO_(2)异质结.采用扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析仪(BET)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、紫可见吸收光谱(UV-Vis-Abs)、X射线光电子能谱仪(XPS)等技术分别对MoS_(2)/FTiO_(2)复合材料进行表征,研究了MoS_(2)/F-TiO_(2)的光催化性能.结果表明,1.0%MoS_(2)/F-TiO_(2)在降解有机污染物罗丹明B(RhB)溶液过程中表现出优异的光催化活性和稳定性.MoS_(2)和F-TiO_(2)形成异质结催化剂有效抑制光生载流子复合,提高光生电子和空穴分离率和寿命,从而产生更多羟基自由基和超氧自由基以提高光催化效率;并且1.0%MoS_(2)/F-TiO_(2)异质结具有较大的比表面积,可增加催化反应的活性位点和有机物在材料表面的吸附,使其35 min后降解率高达95.73%,显著高于纯TiO_(2)和F-TiO_(2).此外,MoS_(2)/FTiO_(2)复合材料具有良好的循环稳定性,经过5次重复降解测试,其对RhB的降解率仍保持在90%以上. 展开更多
关键词 F-tio_(2) MoS_(2) 异质结 有机染料 吸附-光催化
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TiO_(2)/WO_(3)异质结构建及其光电性能研究
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作者 郭小峰 刘一豪 +1 位作者 杨磊 付宇凡 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期155-158,共4页
分别以钨酸钠和钛酸四异丙酯为原料,通过溶胶-凝胶法制备了纳米WO_(3)及TiO_(2)胶体,并将两种材料按照一定比例进行复配和煅烧,制备了TiO_(2)与WO_(3)的异质节型光催化材料。循环伏安测试表明制备的材料具有较好的电化学性能。光催化测... 分别以钨酸钠和钛酸四异丙酯为原料,通过溶胶-凝胶法制备了纳米WO_(3)及TiO_(2)胶体,并将两种材料按照一定比例进行复配和煅烧,制备了TiO_(2)与WO_(3)的异质节型光催化材料。循环伏安测试表明制备的材料具有较好的电化学性能。光催化测试表明,TiO_(2)与WO_(3)摩尔比为1∶10的复合材料显示出最好的光催化性能,其对亚甲基蓝的降解率为73.7%,是纯WO_(3)的1.52倍。 展开更多
关键词 tio_(2) WO_(3) 异质结 光催化
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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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ZnIn_(2)S_(4)修饰TiO_(2)的分级S型异质结用于促进光催化析氢
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作者 张宝龙 刘方璇 +2 位作者 孙彬 高婷婷 周国伟 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE CAS CSCD 2024年第4期334-345,共12页
利用半导体光催化裂解水制氢被认为是解决日益严重的环境污染和能源短缺问题的有效途径之一,然而半导体光吸收范围窄、光生载流子复合率高以及光催化剂氧化还原能力差等问题限制了该技术的发展.为克服这些难题,构建能带结构匹配的S型异... 利用半导体光催化裂解水制氢被认为是解决日益严重的环境污染和能源短缺问题的有效途径之一,然而半导体光吸收范围窄、光生载流子复合率高以及光催化剂氧化还原能力差等问题限制了该技术的发展.为克服这些难题,构建能带结构匹配的S型异质结成为提高光催化活性的有效策略.该结构能实现光生载流子的空间分离和转移,有效地抑制其复合,同时保留了光催化体系的强氧化还原能力.本文利用原位化学浴沉积法成功地将ZnIn_(2)S_(4)纳米片修饰在花状TiO_(2)微球表面,制备了具有独特分级结构的TiO_(2)/ZnIn_(2)S_(4) S型异质结光催化材料,并研究了其光催化析氢活性.Zeta电位结果表明,TiO_(2)带有正电荷,可以率先吸附溶液中的S2-并与后续加入的In3+和Zn2+原位反应生成ZnIn_(2)S_(4),进而构建稳定的TiO_(2)/ZnIn_(2)S_(4)异质结光催化剂.X射线粉末衍射、扫描电镜和透射电镜等结果证实了TiO_(2)/ZnIn_(2)S_(4)异质结光催化剂的成功制备.紫外-可见漫反射结果表明,ZnIn_(2)S_(4)的引入明显增强了TiO_(2)的光吸收能力.结合莫特-肖特基曲线、X射线光电子能价带谱和紫外光电子能谱等表征结果,确定了TiO_(2)和ZnIn_(2)S_(4)的能带结构及费米能级位置.光电流密度、电化学阻抗、表面光电压、荧光光谱和时间分辨荧光光谱等测试结果表明,TiO_(2)/ZnIn_(2)S_(4)异质结具有较好的光生载流子分离和转移效率以及更长的光生载流子寿命.线性扫描伏安和接触角测试证明了TiO_(2)/ZnIn_(2)S_(4)异质结具有更低的过电势和良好的亲水性,更有利于析氢反应发生.通过阿伦尼乌斯方程对反应温度和析氢速率之间的关系进行拟合,结果发现,TiO_(2)/ZnIn_(2)S_(4)异质结具有更低的析氢反应表观活化能,从而更有利于光催化析氢反应发生.非原位和原位X射线光电子能谱以及电子自旋共振光谱等结果表明,TiO_(2)/ZnIn_(2)S_(4)异质结遵循S型电子转移机理.在模拟太阳光照射下,最佳配比的TiO_(2)/ZnIn_(2)S_(4)异质结的光催化析氢速率达6.85 mmol g^(-1) h^(-1),分别约为纯TiO_(2)和ZnIn_(2)S_(4)的171.2倍和3.9倍.此外,经六次循环后催化材料仍保持良好的光催化析氢活性,表明具有紧密界面接触的分级结构异质结可以有效地抑制ZnIn_(2)S_(4)的光腐蚀,且保持良好的结构稳定性.综上,本文构建了TiO_(2)/ZnIn_(2)S_(4) S型异质结,有效促进了光生载流子的空间分离和转移,同时保留了其强氧化还原能力,从而提高光催化析氢活性.本研究为设计和合成高效的异质结光催化剂提供了参考. 展开更多
关键词 tio_(2) 分级结构 ZnIn_(2)S_(4) S型异质结 光催化 析氢
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CdS纳米颗粒修饰黑色Ti^(3+)/TiO_(2)纳米管用于高效光催化制氢研究
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作者 汤振国 张楠 +2 位作者 刘晓燕 王开鹰 余志超 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期104-108,114,共6页
使用高效分级的半导体光催化剂进行光催化分解水产氢是解决目前面临的能源和环境危机的一个很有前景的策略。在这项工作中,通过阳极氧化法和NaBH 4氢化还原TiO_(2)纳米管阵列以及溶热法设计并制备立方稳态闪锌矿CdS NPs修饰于黑色Ti^(3+... 使用高效分级的半导体光催化剂进行光催化分解水产氢是解决目前面临的能源和环境危机的一个很有前景的策略。在这项工作中,通过阳极氧化法和NaBH 4氢化还原TiO_(2)纳米管阵列以及溶热法设计并制备立方稳态闪锌矿CdS NPs修饰于黑色Ti^(3+)/TiO_(2)纳米管的三元复合光催化剂。从扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)的分析结果中可以确认CdS NPs在Ti^(3+)/TiO_(2)纳米管中的负载情况。样品BTC-1∶1表现出较高的催化性能(氢气生成率为2.77mmol/(g·h),明显高于B-TiO_(2)和CdS,分别约13倍和3.6倍)。构建异质结可以拓宽可见光的响应范围,也可以分离电子-空穴对,同时保留较高的电子-空穴氧化还原电位用于光催化反应。该研究为制备高效光解水产氢材料提供了合理的设计。 展开更多
关键词 黑色tio_(2)纳米管阵列 Ti^(3+) 缺陷 CdS纳米颗粒 异质结 光催化制氢
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g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)复合材料的制备及可见光催化降解硝基苯
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作者 秦于伟 王南 +3 位作者 王松 薛祥 林雪 王宝辉 《当代化工》 CAS 2024年第3期611-614,644,共5页
采用原位合成法在TiO_(2)纳米管上沉积g-C_(3)N_(4)对材料进行改性,通过改变尿素的质量浓度制备了一系列不同负载量的g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)复合材料(0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 g·L^(-1)g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)NTs),然后在可见光条件... 采用原位合成法在TiO_(2)纳米管上沉积g-C_(3)N_(4)对材料进行改性,通过改变尿素的质量浓度制备了一系列不同负载量的g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)复合材料(0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 g·L^(-1)g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)NTs),然后在可见光条件下考察了g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)复合材料光催化降解硝基苯的性能,并对材料做了相关的表征分析和自由基清除实验。结果表明:将g-C_(3)N_(4)负载到TiO_(2)纳米管上可以显著提高光催化活性,可能是由于g-C_(3)N_(4)和TiO_(2)之间形成了异质结,延长了载流子的寿命,阻碍了电子与空穴的复合,从而提升了复合材料的光催化活性。 展开更多
关键词 g-C_(3)N_(4)/tio_(2) 硝基苯 异质结 光催化
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CuO/TiO_(2)负载型催化剂的制备、拉曼光谱表征及催化CO氧化反应性质评价 被引量:1
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作者 王伟伟 吴美瑶 贾春江 《大学化学》 CAS 2023年第1期240-247,共8页
通过设计包含催化剂制备、仪器表征和性质研究一体的综合实验,可以加深学生对催化化学的认识,使得传统理论催化教学更加立体化。本综合实验包括使用沉积-沉淀法制备CuO/TiO_(2)催化剂,使用拉曼光谱对催化剂结构进行物相分析,以及评价该... 通过设计包含催化剂制备、仪器表征和性质研究一体的综合实验,可以加深学生对催化化学的认识,使得传统理论催化教学更加立体化。本综合实验包括使用沉积-沉淀法制备CuO/TiO_(2)催化剂,使用拉曼光谱对催化剂结构进行物相分析,以及评价该催化剂催化CO氧化反应的性能三方面内容,使学生建立起化学材料“结构-性能”之间的初步认识,提升科研实践能力,为今后科研之路奠定基础。 展开更多
关键词 cuo/tio_(2)催化剂 拉曼光谱 CO氧化 综合化学实验
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CuO/CeO_(2) p−n异质结光催化降解亚甲基蓝的性能及机理
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作者 陈欢欢 罗绍华 +3 位作者 雷雪飞 滕飞 纪献兵 李晓东 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第6期1951-1964,共14页
采用简单微波回流法和均相沉淀技术合成CuO/CeO_(2) p−n异质结复合材料,并对其光催化降解亚甲基蓝溶液的性能进行研究。CuO/CeO_(2)异质结复合材料的降解效率明显强于CeO_(2)。结果表明,以Cu/Ce摩尔比为1/3制备的复合材料(1/3 Cu/Ce)的... 采用简单微波回流法和均相沉淀技术合成CuO/CeO_(2) p−n异质结复合材料,并对其光催化降解亚甲基蓝溶液的性能进行研究。CuO/CeO_(2)异质结复合材料的降解效率明显强于CeO_(2)。结果表明,以Cu/Ce摩尔比为1/3制备的复合材料(1/3 Cu/Ce)的光催化活性最高,在180 min内降解效率达到96.2%。CuO和CeO_(2)之间形成的p−n异质结促进了光生载流子的分离和传输,从而提高了其光催化活性。计算了CuO/CeO_(2)异质结的能带位置偏移,其价带偏移(∆EVBO)为1.58 eV,导带偏移(∆ECBO)为−0.48 eV。计算结果进一步证明CuO与CeO_(2)之间形成了p−n异质结。 展开更多
关键词 cuo CeO_(2) p−n异质结 光催化机理 亚甲基蓝
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TiO_(2)@C/g-C_(3)N_(4)的制备及其光催化降解四环素
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作者 张霞 要丹妮 +2 位作者 张灏昱 张晗 黄姝姝 《分子催化(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期342-351,共10页
采用一步煅烧法制备了二元异质结光催化剂TiO_(2)@C/g-C_(3)N_(4),运用XRD、TEM、XPS和能带结构分析等多种技术手段对其进行了表征,考察了TiO_(2)@C/g-C_(3)N_(4)在模拟可见光照射下对四环素(TC)的光催化降解性能.表征结果显示:TiO_(2)@... 采用一步煅烧法制备了二元异质结光催化剂TiO_(2)@C/g-C_(3)N_(4),运用XRD、TEM、XPS和能带结构分析等多种技术手段对其进行了表征,考察了TiO_(2)@C/g-C_(3)N_(4)在模拟可见光照射下对四环素(TC)的光催化降解性能.表征结果显示:TiO_(2)@C附着在g-C_(3)N_(4)表面上,二者之间形成了传统Ⅱ型异质结.实验结果表明:TiO_(2)@C/g-C_(3)N_(4)催化剂比g-C_(3)N_(4)和TiO_(2)@C催化剂具有更高的光催化活性,在TC质量浓度20 mg·L^(-1),GTC-2(Ti_(3)C_(2)的重量为0.06 g)加入量0.3 g的条件下,经光照射80 min后,TC去除率可达87.3%,速率常数为0.026 min^(−1);经过5次循环实验后,TC去除率从87.3%略微降低至80%,表现出良好的稳定性和可重复利用性.GTC-2光催化降解TC过程中发生的氧化还原反应分别在TiO_(2)@C和g-C_(3)N_(4)的表面进行,TiO_(2)@C与g-C_(3)N_(4)之间高度紧密的接触面形成了Ⅱ型异质结,实现了电子和空穴的快速分离,降低了二者在催化剂内部的复合速率,提高了催化性能.电子自旋顺磁共振谱(EPR)测试结果表明,TC降解过程中起主要作用的活性物质有超氧自由基(·O_(2)−)、空穴(h^(+))及羟基自由基(·OH). 展开更多
关键词 tio_(2)@C/g-C_(3)N_(4) 异质结 四环素 光催化降解
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压电效应增强BaTiO_(3)@TiO_(2)光催化析氢性能研究
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作者 李明通 周建华 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2024年第4期790-796,共7页
光催化产氢受到催化剂光吸收范围窄和催化剂活性低等技术瓶颈的制约。采用简单水热法合成了光催化压电复合材料BaTiO_(3)@TiO_(2)纳米花。通过XRD、SEM、TEM等测试手段对产物结构、形貌进行了表征,并以搅拌作为外在压力,深入研究了不同... 光催化产氢受到催化剂光吸收范围窄和催化剂活性低等技术瓶颈的制约。采用简单水热法合成了光催化压电复合材料BaTiO_(3)@TiO_(2)纳米花。通过XRD、SEM、TEM等测试手段对产物结构、形貌进行了表征,并以搅拌作为外在压力,深入研究了不同搅拌转速对复合材料光催化析氢性能的影响。实验结果表明,TiO_(2)在BaTiO_(3)纳米球表面被紧密修饰,建立了紧密接触的Ⅱ型能带结构。BaTiO_(3)@TiO_(2)-1.2在搅拌转速为900 r·min^(-1)时的析氢速率高达45.48μmol·g^(-1)·h^(-1),是低转速300 r·min^(-1)时的7.19倍。该优异的光催化析氢性能可归因于压电场的反复变化促进光生载流子转移和电荷分离。 展开更多
关键词 Batio_(3)@tio_(2)异质结 压电辅助光催化 析氢反应 Ⅱ型异质结 载流子分离
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In_(2)O_(3)-CuO的制备及其光活化下的室温甲醛气敏性能
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作者 韩君林 刘锦梅 +2 位作者 孙建华 孙丽霞 廖丹葵 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期810-819,共10页
以InCl_(3)•4H_(2)O和Cu(NO_(3))2•3H_(2)O为原料、尿素为沉淀剂,采用水热法制备了In_(2)O_(3)-CuO复合材料。通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis吸收光谱、XPS、EIS对其进行了表征,探究了紫外光活化In_(2)O_(3)-CuO复合材料的气敏性能与传感机... 以InCl_(3)•4H_(2)O和Cu(NO_(3))2•3H_(2)O为原料、尿素为沉淀剂,采用水热法制备了In_(2)O_(3)-CuO复合材料。通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis吸收光谱、XPS、EIS对其进行了表征,探究了紫外光活化In_(2)O_(3)-CuO复合材料的气敏性能与传感机制。结果表明,In_(2)O_(3)-CuO复合材料在375 nm紫外光照射室温(25℃)条件下对质量浓度50 mg/L甲醛气体的灵敏度为298,与纯In_(2)O_(3)(2.4)相比灵敏度提高123倍,气敏性能的巨大提升得益于In_(2)O_(3)与CuO形成的p-n异质结,协同光活化条件下异质结界面产生的光生电子-空穴与氧物种(O_(2)和O_(2)-)间建立了氧的光活化吸附-解吸循环,使室温下材料的气体吸附-解吸过程和表面反应增强。 展开更多
关键词 In_(2)O_(3)-cuo 紫外光活化 室温气敏 p-n异质结 甲醛 功能材料
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g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)(B)S型异质结光催化剂的制备及其降解四环素性能研究
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作者 姚海倩 何秋英 陈传祥 《当代化工》 CAS 2024年第9期2084-2088,2093,共6页
采用温和的一步溶剂法将二维TiO_(2)(B)纳米片(NSs)原位生长到2D g-C_(3)N_(4)NSs表面,制备出g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)(B)二元异质结光催化剂。在氙灯照射下,g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)(B)纳米复合材料显示出比纯g-C_(3)N_(4)和TiO_(2)(B)纳米... 采用温和的一步溶剂法将二维TiO_(2)(B)纳米片(NSs)原位生长到2D g-C_(3)N_(4)NSs表面,制备出g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)(B)二元异质结光催化剂。在氙灯照射下,g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)(B)纳米复合材料显示出比纯g-C_(3)N_(4)和TiO_(2)(B)纳米片更高的光催化降解性能,最高为82.17%。根据能带结构和XPS结果可知,在g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)(B)的界面上电子从TiO_(2)(B)转移到g-C_(3)N_(4)形成一个内建电场。同时,g-C_(3)N_(4)导带(CB)上的光生电子和TiO_(2)(B)价带(VB)上的空穴被保留,这有助于激活氧分子和羟基产生活性自由基。提高的四环素降解活性可以归因于超薄的2D/2D纳米片结构和构建的S型异质结。 展开更多
关键词 光催化剂 tio_(2)(B) 降解性能 S型异质结
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Bi_(12)O_(17)Cl_(2)/TiO_(2)异质结的制备及其分解水产氢的性能研究
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作者 顾小移 《化学工程师》 CAS 2024年第5期12-16,48,共6页
采用负载法成功制备了Bi_(12)O_(17)Cl_(2)/TiO_(2)异质结样品。通过XRD、XPS、SEM、BET、UV-Vis DRS、EIS和PL等技术对样品的结构及性质进行分析。研究结果表明,在光照条件下,Bi_(12)O_(17)Cl_(2)/TiO_(2)异质结样品能够提高光生载流... 采用负载法成功制备了Bi_(12)O_(17)Cl_(2)/TiO_(2)异质结样品。通过XRD、XPS、SEM、BET、UV-Vis DRS、EIS和PL等技术对样品的结构及性质进行分析。研究结果表明,在光照条件下,Bi_(12)O_(17)Cl_(2)/TiO_(2)异质结样品能够提高光生载流子的分离效率,进而提高光催化产氢活性。其中Bi_(12)O_(17)Cl_(2)负载量为6%的6%-Bi_(12)O_(17)Cl_(2)/TiO_(2)样品展现了最佳的光催化产氢活性,经5h光照后,其H_(2)产量达到147.92μmol·g^(-1),平均H_(2)产量为29.58μmol·(g·h)-1。稳定性实验表明,Bi_(12)O_(17)Cl_(2)/TiO_(2)异质结样品具有良好的稳定性,经5h光照后,其产氢活性并没有发生明显变化。 展开更多
关键词 Bi_(12)O_(17)Cl_(2)/tio_(2) 异质结 分离效率 产氢活性
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MnO_(2)-CuO-TiO_(2)共掺Al_(2)O_(3)陶瓷低温烧结和微波介电性能的研究
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作者 林聪毅 陶宏磊 李蔚 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第10期3764-3768,共5页
作为重要微波介质材料之一,Al_(2)O_(3)陶瓷介电性能优良,在微波电路方面得到广泛应用。但Al_(2)O_(3)陶瓷的烧结温度较高,制备工序需消耗大量能源。低成本降低烧结温度对Al_(2)O_(3)陶瓷的进一步发展具有重要意义。本论文通过MnO_(2)-C... 作为重要微波介质材料之一,Al_(2)O_(3)陶瓷介电性能优良,在微波电路方面得到广泛应用。但Al_(2)O_(3)陶瓷的烧结温度较高,制备工序需消耗大量能源。低成本降低烧结温度对Al_(2)O_(3)陶瓷的进一步发展具有重要意义。本论文通过MnO_(2)-CuO-TiO_(2)掺杂实现了Al_(2)O_(3)陶瓷的低温烧结,并对其烧结行为和微波介电性能进行了研究。结果表明,MnO_(2)、CuO、TiO_(2)的质量分数分别为0.7%、0.5%、0.8%时,复合掺杂可以大幅降低Al_(2)O_(3)陶瓷的烧结温度,所获陶瓷具有良好的微波介电性能。在烧结温度为1250℃时,Al_(2)O_(3)陶瓷的密度可达3.92 g/cm^(3),介电常数εr=10.02,品质因子与谐振频率的乘积Q×f值为51239 GHz。Ti^(4+)、Mn^(4+)、Cu^(2+)固溶导致Al_(2)O_(3)晶格扭曲活化,以及低共熔物形成是促进Al_(2)O_(3)陶瓷低温烧结的原因。 展开更多
关键词 Al_(2)O_(3)陶瓷 MnO_(2)-cuo-tio_(2) 低温烧结 微波介电性能 掺杂
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TiO_(2)/Fe_(2)O_(3)的光催化性能及在涂料中的研究应用
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作者 高志宏 李严 +3 位作者 彭洪均 马辉 王冲 马凤凯 《中国涂料》 CAS 2024年第3期49-58,共10页
采用水热法合成TiO_(2)、Fe_(2)O_(3)的前聚体,并通过高温煅烧制备了TiO_(2)/Fe_(2)O_(3)异质结,通过XRD、SEM、TEM等一系列表征TiO_(2)、Fe_(2)O_(3)的形成,紫外–漫反射光谱图表明,TiO_(2)/Fe_(2)O_(3)异质结在可见光范围内吸光性能较... 采用水热法合成TiO_(2)、Fe_(2)O_(3)的前聚体,并通过高温煅烧制备了TiO_(2)/Fe_(2)O_(3)异质结,通过XRD、SEM、TEM等一系列表征TiO_(2)、Fe_(2)O_(3)的形成,紫外–漫反射光谱图表明,TiO_(2)/Fe_(2)O_(3)异质结在可见光范围内吸光性能较TiO_(2)和Fe_(2)O_(3)明显红移。通过Tauc曲线、Mott-Schottky曲线理论计算得出TiO_(2)/Fe_(2)O_(3)异质结的形成,该异质结对甲基橙的180 min催化率为94%,可见光范围内表现出卓越的光催化活性。在内墙涂料中添加质量比为1∶100时对甲醛24 h光催化降解效率为89.6%,TiO_(2)/Fe_(2)O_(3)异质结在高温煅烧下形成一种优良的耐高温填料,因此在防火涂料中的应用显著增强了其阻燃抑烟性能。在防火涂料中的添加质量比为2.5∶100时,防火涂料的残炭量从35%提升至39%,环氧防火涂料9.0 mm耐火230 min,呈现出良好的防火性能,环氧涂层黏结力强,耐久性、机械性好,膨胀炭层强度高、致密性好,TiO_(2)/Fe_(2)O_(3)异质结存在还使该防火涂料具有良好的自清洁性能。 展开更多
关键词 tio_(2)/Fe_(2)O_(3)异质结 可见光催化 内墙涂料 环氧防火涂料
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