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oe1(光电查) - 科学论文

112 条数据
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  • TiO?纳米多晶形态的表征与光催化评估：晶粒尺寸的影响及热处理对涂料涂层和染料褪色动力学的作用

    摘要： 一项关于TiO?金红石和锐钛矿纳米粉体热效应的研究揭示了一些异常的光活性和晶体结构特性。对不同晶粒尺寸的金红石纳米颗粒进行了表征，并探究了其对活性的可能影响。其中一个金红石样品含有微量锐钛矿成分，通过1172K和1272K高温退火突显了二氧化钛的热力学稳定性现象。同期研究对比了锐钛矿纳米颗粒在1022K退火前后的变化。所有实验样品均采用显微拉曼光谱/XRD和扫描电镜(SEM)进行表征，光活性评估则通过监测甲基橙染料与纳米粉体悬浮液在紫外光下3小时30分钟的降解过程实现。 研究发现：金红石纳米粉体即使在极高温度下仍保持热力学稳定，活性较低但具有特殊光活性特征。锐钛矿样品的SEM分析显示其粒径随热处理温度呈现异常增长——672K退火是关键节点，此时颗粒从多面体结构转变为类片状二维结构。光催化研究表明锐钛矿纳米颗粒（尤其未退火样品）具有极高活性，证实该相能在1022K高温下存续并保持光活性（虽672K后显著下降）。SEM分析与光活性测试结果一致。 最具价值的结果源自不同粒径金红石纳米颗粒降解甲基橙的动力学曲线分析：通过反应级数研究和速率常数分析发现零级反应现象，由此引发了对二氧化钛活性机制理论（涉及表面化学、比表面积依赖性及光活性）的质疑。例如25nm晶粒样品活性最高，而含微量锐钛矿的15nm最小晶粒样品活性最低。这一效应也得到掺杂异氰酸酯-丙烯酸涂料薄膜的UV吸收和耐候性研究佐证——UV分析明确显示纳米颗粒吸光度与其光活性相关，15nm颗粒因近紫外吸收减弱导致活性降低。

    关键词： 纳米颗粒、二氧化钛、晶体尺寸、温度处理、锐钛矿型、异氰酸酯-丙烯酸涂料、甲基橙、金红石型、光催化

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 溶剂对溶胶-凝胶法制备的ZnFe2O4光催化性能的影响

    摘要： 采用水、乙二醇(EG)和甲基乙二醇(EM)作为溶剂，通过溶剂热法合成了不同直径的光催化剂ZnFe2O4(ZFO)纳米颗粒。结果表明，溶剂的极性对ZnFe2O4的形貌和光催化性能具有重要影响。高极性溶剂(H2O)有利于形成较小直径的纳米颗粒，其表现出更高的光催化效率。ZFO/H2O、ZFO/EG和ZFO/EM对亚甲基蓝(MB)的去除率分别为85.42%、61.11%和51.19%，与溶剂极性顺序一致。

    关键词： ZnFe2O4，纳米颗粒，溶剂热法，光催化，极性

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 改性剂对二氧化钒形貌及功能特性的影响

    摘要： 在可溶性钼和钨化合物作为成核剂、氯化钾和氯化钠作为生长限制剂的条件下，通过水热合成法获得了二氧化钒纳米颗粒。研究了改性剂的性质及合成条件对所得产物相组成的影响。

    关键词： 层状氧化物、水热合成、二氧化钒、纳米颗粒、锂离子电池

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 高比表面积胺改性非晶态TiO2纳米颗粒的CO2吸附性能

    摘要： 二氧化碳捕集与封存（CCS）技术作为应对全球变暖的有效手段备受关注。相比液体吸收法，多孔材料吸附法展现出多重优势。本研究开发了一种新型非晶态二氧化钛（TiO2）纳米颗粒的合成方法，其直径为3纳米，比表面积高达617平方米/克且含有大量羟基。随后通过乙二胺对非晶态TiO2纳米颗粒表面进行改性，以探究CO2吸附量能否提升。由于存在大量羟基，采用过量乙二胺成功实现了非晶态TiO2纳米颗粒的改性。改性后的非晶态TiO2纳米颗粒表现出更高的CO2吸附能力（0℃、100千帕条件下为65立方厘米/克），优于传统TiO2和介孔SiO2材料。我们从非晶态TiO2纳米颗粒的高比表面积及其表面乙二胺改性的角度，分析了高CO2吸附能力的成因。通过优化颗粒表面结合的乙二胺用量，在避免孔道堵塞的同时提升了CO2吸附容量。

    关键词： 二氧化钛，纳米颗粒，非晶态，乙二胺改性，二氧化碳吸附

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 光刻用HfO?和ZrO?纳米颗粒的稳定性与微生物毒性

    摘要： 氧化铪（HfO?）和氧化锆（ZrO?）纳米颗粒（NPs）作为下一代光刻胶组分备受关注。研究表明，用有机配体包覆这些纳米颗?？商嵘涔饪绦?。本研究评估了苯甲酸盐、异丁酸盐或甲基丙烯酸盐包覆的HfO?与ZrO? NPs对异养好氧菌、产甲烷菌及发光细菌费氏弧菌（Aliivibrio fischeri）的微生物毒性。通过测定ζ电位、粒径分布及溶出分析，评估了纳米颗粒在不同培养基中的稳定性。结果显示所有生物测试培养基中NP分散体系均不稳定，导致颗粒团聚沉降。溶出试验表明，有机配体从纳米颗粒中的溶出程度因纳米材料类型和培养基差异显著不同。高浓度（800-1200 mg L?1）下这些纳米颗粒对好氧异养菌和产甲烷菌无危害，但对费氏弧菌表现出低至中度毒性（286-1372 mg L?1浓度下抑制率达50%），其中苯甲酸盐包覆的NP抑制作用最强。进一步分析证实费氏弧菌试验中的抑制效应应归因于包覆型纳米颗粒而非溶解态有机配体。总体而言，在环境相关浓度（亚ppm级）下，本研究所测试的纳米颗粒光刻胶不太可能产生急性微生物毒性。

    关键词： 稳定性、光刻、二氧化铪、二氧化锆、纳米颗粒、微生物毒性、浸出

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 氮掺杂石墨烯负载的黄铁矿型CoS2纳米颗粒用于增强水分解

    摘要： 开发廉价、高效且稳定的双功能电催化剂（用于析氢反应HER和析氧反应OER）对推动水分解技术的大规模应用具有重大意义。本文报道了一步水热法制备氮掺杂石墨烯负载的二硫化钴纳米颗粒（CoS2@N-GN）及其在水电解中催化氢氧反应的增强电化学效能。该复合材料由氮掺杂石墨烯与平均粒径73.5 nm的CoS2纳米晶构成。得益于电子转移能力提升和协同效应，所制CoS2@N-GN在1.0 M KOH中展现出优异的OER和HER性能：10 mA cm?2电流密度下过电位分别为243 mV（OER）和204 mV（HER），对应塔菲尔斜率分别为51.8 mV dec?1和108 mV dec?1。此外，该复合催化剂还具有卓越的长期催化耐久性。以CoS2@N-GN同时作为阴阳极组装的碱性水分解装置，在60°C下可实现1.53 V的低槽压，并保持100%的全水解法拉第效率。这种显著增强的电化学性能源于小尺寸均匀分散的新型CoS2纳米晶与底层导电氮掺杂石墨烯的耦合相互作用，为设计高效耐用的过渡金属硫族化合物电催化剂提供了重要见解。

    关键词： 水分解、析氢反应/析氧反应、石墨烯、纳米颗粒、复合材料、硫化钴

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 一种新型绿色方法将TiO2纳米颗粒稳定负载于棉织物上

    摘要： 通过紫外光照射，成功实现了二氧化钛纳米粒子在棉织物上的简易嵌入。采用扫描电子显微镜、能量色散X射线光谱和电感耦合等离子体原子发射光谱，研究了纳米粒子与纤维表面的粘附性、拉伸行为以及紫外处理前后的理化变化。通过中心复合设计和响应面法优化了实验变量，即二氧化钛纳米粒子的用量、体系温度和紫外照射时间。此外，建立了两种不同的数学模型，分别用于描述二氧化钛在棉织物中的嵌入量及紫外处理后棉织物的拉伸强度，并进一步验证所得结果。由此制备出棉与高光活性二氧化钛纳米粒子协同结合的自清洁织物，并评估了该织物对紫外照射的稳定性及自清洁性能。

    关键词： 纳米颗粒，自稳定，自清洁，二氧化钛，紫外线固化

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 火花放电法制备具有定制特性纳米粒子的优势

    摘要： 未来几十年内，基于纳米粒子的产品数量预计将大幅增长。要实现这一目标，需要稳定的高质量纳米粒子供应。目前金属纳米粒子尚无大规模制造方法，但利用火花放电生成法被认为是最合适的候选方案之一。相比其他方法，火花放电生成法具有多项优势，且其规?；牡谝徊揭丫醭?。本文介绍了火花放电发生器的概念并讨论其优势，同时评述了所生成纳米粒子材料的实例及应用领域。

    关键词： 纳米颗粒、火花放电生成、气溶胶

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • N-S共掺杂铈钴氧化物双金属纳米颗粒催化光降解亮绿和固绿

    摘要： 采用湿法沉淀法合成了铈钴氧化物双金属纳米颗粒，并通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）进行表征。采用分光光度法研究了CeCoO3双金属纳米颗粒对亮绿和固绿染料的光催化降解作用。在可见光照射下测试了这些染料反应的光催化活性。结果表明，低掺杂水平可增强光催化活性，而高掺杂水平则会降低活性?；寡芯苛税氲继逵昧?、pH值、光照强度、染料浓度和掺杂百分比等各种参数。反应速率遵循准一级动力学规律。

    关键词： 纳米颗粒、固绿、亮绿、铈钴氧化物、光降解

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 微波辅助溶剂热一步法合成RuO?纳米颗粒：其对析氧和析氯反应活性的初步研究

    摘要： 提出一种微波辅助溶剂热法作为快速低成本制备RuO?纳米颗粒的工艺：以乙二醇为溶剂、柠檬酸为稳定剂、H?O?为氧化剂，在180°C条件下反应。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对粉末进行结构与形貌表征。XRD分析表明，当添加6%体积比H?O?并进行粉末煅烧后，由于第一阶段产生的活性氧中间体(1O?、HO?·、·OH)，会产生协同效应获得RuO?纳米颗粒。所合成材料的TEM和SEM图像显示RuO?纳米颗粒具有均匀的粒径分布(PSD)，平均直径约38 nm，其衍射指标化表明具有高结晶度的RuO?化学计量比。采用伏安法和电化学阻抗谱(EIS)初步研究了Ti基底上RuO?纳米颗粒的电催化性能，分别针对1 mol/L H?SO?中的析氧反应(OER)和0.1 mol/L NaCl中的析氯反应(CER)。RuO?的循环伏安曲线分别在1.25 V和1.1 V（vs Ag/AgCl）显示出典型的OER和CER特征。在硫酸介质中经欧姆降校正后获得44 mV/dec的Tafel斜率，证实了无氯环境下的OER机制；而在NaCl介质（CER）中该参数约为25 mV/dec，强烈依赖于氯离子浓度和OER参与程度。在NaCl介质中，CER的电荷转移电阻所代表的能垒需要比OER更正的电位才能克服，且随着电位升高观察到更强的O?析出活性。

    关键词： 微波、铈（CER可能指铈相关，一般铈元素符号Ce ）、氧析出反应（OER）、电催化、溶剂热法、二氧化钌（RuO?）纳米颗粒

    更新于2025-09-09 09:28:46