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oe1(光电查) - 科学论文

5 条数据
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  • 揭示生物催化的奥秘：用于太阳能驱动生物转化的光电化学平台

    摘要： 氧化还原生物催化因其卓越的催化效率、立体选择性和环境友好性而备受关注。通过将氧化还原生物催化与光电催化相结合，光电极化学（PEC）平台能够驱动绿色可持续的生物转化。主要挑战在于如何利用太阳能将光激发电子转移至（或从）酶的氧化还原中心以实现高效生物转化。本综述首先对生物催化PEC平台进行概念性探讨，重点介绍基于PEC的生物转化最新进展——包括通过辅因子再生或直接向（或从）酶偶联电极上的氧化还原酶转移电荷载体。最后，我们展望了这一充满活力的生物催化光合作用领域的发展前景及潜在研究方向。

    关键词： 光电化学、辅因子再生、生物转化、氧化还原酶、太阳能驱动、生物催化、直接电子转移

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 由超长羟基磷灰石纳米线和氧化镍组装而成的耐盐Janus蒸发器，用于高效可循环的太阳能海水淡化

    摘要： 太阳能驱动的界面水蒸发是海水淡化和水净化领域极具前景的能源利用技术。然而，加热表面盐分积累会严重削弱水的蒸发性能和长期稳定性。本研究展示了一种新型光热纸材料——由超长羟基磷灰石纳米线与玻璃纤维制成的耐高温纸张负载黑色氧化镍（NiO）纳米颗粒，用于太阳能驱动海水淡化。该亲水性HN/NiO光热纸凭借优异的光热转换能力、空气铺层纸张中的快速水分传输特性及良好隔热性能，实现了高效、稳定且可循环的水蒸发。此外，我们开发了基于疏水油酸钠修饰超长羟基磷灰石纳米线的Janus型HN/NiO光热纸，在1 kW m?2光照下展现出83.5%的高蒸发效率。特别地，通过底部疏水超长羟基磷灰石纳米线层与空气铺层纸张中的水分传输通道促进盐分交换，该Janus蒸发器在模拟海水（3.5 wt% NaCl）中使用时表面无盐分积累，兼具高性能与长期稳定的淡化能力。该疏水超长羟基磷灰石纳米线基底Janus蒸发器还可扩展支持其他光热材料（如黑色氧化钛Ti2O3和科琴黑碳），所制备的Janus HN/Ti2O3与Janus HN/KB光热纸同样表现出耐盐淡化功能。这种兼具高效性、稳定性和可循环性的Janus型耐盐光热纸，在太阳能驱动海水淡化与水净化领域具有重要应用潜力。

    关键词： 海水淡化、界面水蒸发、水净化、太阳能驱动、光热纸、超长羟基磷灰石纳米线、氧化镍

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于石墨烯的等离子体纳米复合材料用于显著增强太阳能驱动的光催化活性

    摘要： 高效光催化剂对有机污染物去除和环境可持续性至关重要。本研究报道了一种新型低温水热化学法（辅以超声辅助），用于合成具有突破性的等离激元ZnO/石墨烯/Ag/AgI纳米复合材料，以实现太阳能驱动的光催化。通过多种表征技术证实该等离激元纳米复合材料成功制备，并展现出优异的降解效率。以刚果红为模型染料分子，实验结果表明在模拟太阳光照射一小时后，其光催化活性超过90%的降解效率。显著增强的降解效率归因于石墨烯杂化改善了纳米复合材料的电子特性，以及添加的Ag/AgI在金属银中产生强表面等离激元共振效应，从而进一步提升太阳光照射下的光催化活性与稳定性。清除剂实验表明超氧自由基和羟基自由基是刚果红光降解的主要作用因子。本研究对理解ZnO/石墨烯/Ag/AgI纳米复合材料的光催化机制具有重要价值，并可为新型高效光催化材料的开发提供方向。

    关键词： 等离子体纳米复合材料、氧化锌、太阳能驱动、银/碘化银、光催化、石墨烯

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 氧化还原介质辅助体系中高效太阳能驱动的电催化二氧化碳还原

    摘要： 太阳能驱动的电化学二氧化碳（CO?）还原能够生产高附加值化学品，是缓解全球环境碳足迹的潜在途径。然而，不断变化的阳光照射对实际应用中保持高电催化效率和稳定性构成重大障碍。受绿色植物光合作用中光反应与（暗）碳固定步骤分离的启发，本研究开发了一种氧化还原介质辅助系统：在光照条件下利用镍铁氢氧化物电极进行水氧化，并通过锌/锌酸盐氧化还原对储存还原能；该能量可在黑暗条件下可控释放，借助金纳米催化剂将CO?自发还原为一氧化碳（CO）。该系统在1倍太阳光照强度下实现了创纪录的15.6%太阳能到CO的光转化效率及63%的卓越电能效率，更可通过碳固定过程中施加的电流密度独特调控太阳能到CO的转化效率与选择性。

    关键词： 太阳能驱动、电能效率、太阳能到一氧化碳的光转化效率、氧化还原介质辅助系统、电催化二氧化碳还原

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • Ag<sub>3</sub>PO<sub>4</sub>负载Co<sub>3</sub>O<sub>4</sub>纳米颗粒构建异质结构以增强太阳光驱动的光催化性能

    摘要： 作为常见的光催化材料，Ag3PO4仍面临光生电子-空穴（e--h+）对快速复合的挑战。本研究通过原位沉淀法制备了具有良好光学性能的Co3O4/Ag3PO4异质结。与纯Ag3PO4相比，该复合物在可见光照射下降解亚甲基蓝（MB）和双酚A（BPA）的光催化活性显著提升。其中，MB在18分钟光照后的降解率达12%，比纯Ag3PO4高出约35%；BPA的降解率为33%，较纯Ag3PO4提高约45%。本研究为开发高性能Ag3PO4光催化剂提供了新思路。

    关键词： 太阳能驱动、降解、异质结构、Co3O4/Ag3PO4、光催化

    更新于2025-09-04 15:30:14