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CeO2/HTi2NbO7-NS纳米复合材料的结构与光催化氧化脱硫性能
摘要: 基于HTi2NbO7纳米片(HTi2NbO7-NS)和二氧化铈纳米颗粒(CeO2-NPs)的CeO2/HTi2NbO7-NS纳米复合材料通过剥离-重构法制备而成。采用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、激光拉曼光谱(LRS)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和N2吸附-脱附测量对样品进行表征。以甲烷气体中的乙硫醇(EM)为模型污染物,评估了样品的吸附与光催化性能。结果表明:CeO2-NPs均匀分布于HTi2NbO7-NS表面,且CeO2/HTi2NbO7-NS纳米复合材料的带隙能较前驱体降低。由于主客体材料具有适宜的能带结构,形成了Ⅱ型异质结。该纳米复合材料具有最佳吸附能力和光催化氧化活性,这主要归因于其较低的带隙及高效的电子-空穴对分离效率。
关键词: CeO2/HTi2NbO7-NS(二氧化铈/层状钛铌氧化物纳米片)、乙硫醇(EM)、剥离-重构、光催化氧化、II型异质结
更新于2025-09-23 15:23:52
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g-C3N4/N掺杂CeO2复合材料的合成及其光催化降解除草剂研究
摘要: 在光催化领域,由于Ce3+和Ce4+多价态产生的氧空位,表面工程化的CeO2可能具有重要价值。本研究报道了一种在L-精氨酸存在下通过简便方法合成的g-C3N4/CeO2复合材料的催化性能。通过XRD、紫外-可见光谱、物理吸附等多种表征技术分析了g-C3N4/CeO2材料的理化性质,并将其与光催化活性相关联。合成复合材料的观测带隙位于可见光区(约2.8 eV),小于典型二氧化铈但高于剥离态g-C3N4的带隙。此外,XPS分析证实了CeO2中的N掺杂现象。据推测该合成方法促进了N掺杂,进而对降低g-C3N4/CeO2复合材料的带隙起关键作用。最后通过除草剂敌草隆的光降解实验评估了该复合材料的光催化活性,研究显示该催化剂具有良好性能。
关键词: 石墨相氮化碳,光催化,N掺杂,除草剂,CeO2
更新于2025-09-23 15:23:52
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可见光响应CeO2基光催化剂对有机污染物增强光氧化作用的研究进展
摘要: 由于有机污染物具有抗降解性且可能危害人体健康,其废水处理问题已引起广泛关注。持久性有机污染物(POPs)等某些有机物能在环境中长期存在并抵抗分解,可能导致慢性中毒甚至癌症。光催化技术因高效、无毒且成本效益高而被用于降解有机污染物,TiO?和ZnO等半导体光催化剂因此受到广泛关注。研究表明,CeO?相比TiO?具有高储氧能力、环境友好及光稳定性等优势,是一种高效光催化剂。但其本征宽带隙导致太阳能利用效率低下,限制了在实际环境污染物处理中的应用。为提升CeO?的光催化性能,研究者开发了离子掺杂、半导体耦合及CeO?基固溶体构建等改性方法。本综述旨在介绍这些技术,揭示其基本机理,并总结近期CeO?基光催化剂降解废水中有机污染物的研究成果,同时评估其对有机污染物的光催化性能,并展望未来挑战与发展前景。
关键词: 改性,CeO2,可见光响应,光降解,有机污染物
更新于2025-09-23 15:21:21
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CeO2-C60纳米复合材料的制备与表征及其在有机染料光催化降解中的应用
摘要: 氧化铈纳米颗粒通过六水合硝酸铈与氢氧化钠反应制备。十六烷基三甲基溴化铵(C19H42NBr)作为模板剂加入。将反应得到的黄色沉淀物与富勒烯(C60)在电炉中于700°C煅烧2小时,合成CeO2-C60纳米复合材料。采用X射线衍射和扫描电子显微镜对合成样品进行表征。使用紫外-可见分光光度计研究了CeO2-C60纳米复合材料在254 nm紫外光照射下降解亚甲基蓝、亮绿、罗丹明B和甲基橙等有机染料的光催化活性。
关键词: 有机染料、光催化活性、降解、CeO2-C60纳米复合材料、紫外照射
更新于2025-09-23 15:21:01
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氧空位增强的CeO2:Gd纳米颗粒用于磁共振成像检测肿瘤血管微环境
摘要: 肿瘤血管微环境的特定特征(如微血管通透性和水扩散)已被证实对评估肿瘤浸润具有重要作用。然而目前,磁共振成像(MRI)中能增强获取这一关键信息灵敏度的造影剂(CAs)仍很匮乏。本研究开发了钆掺杂(CeO2:Gd)纳米颗粒作为高灵敏度检测肿瘤血管微环境的造影剂。CeO2:Gd纳米颗粒表面的晶格氧空位可结合大量水分子以提高r1值,从而实现测量微血管通透性的优异动态对比增强灌注加权成像(DCE-PWI)性能。CeO2:Gd纳米颗粒氧空位对水分子扩散的限制进一步增强了体内外扩散加权磁共振成像(DWI)信号。值得注意的是,该策略不仅对获取肿瘤血管微环境信息至关重要,还为设计磁共振造影剂提供了新思路。
关键词: CeO2:Gd纳米颗粒、氧空位、微血管、肿瘤微环境、DWI/DCE-PWI
更新于2025-09-23 15:21:01
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制备具有增强光催化性能的覆盆子状还原氧化石墨烯标记的Fe/CeO?三元异质结
摘要: 本文报道了一种通过简单水热法合成的覆盆子状还原氧化石墨烯标记的Fe-CeO?三元光催化剂。为评估其结构、形貌、元素组成及光学性能,采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)与透射电子显微镜(TEM)、能量色散X射线分析(EDX)、光致发光(PL)和紫外-可见光谱分别对所得光催化剂进行表征。通过紫外光照射下水中刚果红染料(CR)的降解研究了该三元催化剂的光催化效率。三元Fe-CeO?/RGO纳米复合材料展现出卓越的光催化降解性能?;乖趸┢阌腩妫–e??/Ce3?)及铁(Fe3?/Fe2?)氧化还原体系之间的协同配位效应,是Fe-CeO?/RGO纳米复合材料具有优异光催化性能的关键原因。还原氧化石墨烯片层与氧化还原体系作为光生电子的捕获位点,从而显著抑制了载流子复合。此外,良好的可重复使用性和稳定性表明该三元材料具有优异的有机污染物去除能力。本工作可为能源与环境修复材料的制备与设计提供新策略。
关键词: 覆盆子状Fe-CeO2/RGO纳米复合材料、刚果红、光催化降解
更新于2025-09-23 15:19:57
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可见光驱动的CeO2/黑磷异质结构具有增强的光催化性能
摘要: 通过两步组装法合成了CeO?/黑磷(BP)异质结构纳米复合材料。采用X射线衍射、透射电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱对制备的复合材料结构和光学性能进行了表征。以CeO?/BP纳米复合材料为催化剂,对模拟废水中双酚A(BPA)进行光催化降解。结果表明,180分钟内BPA降解率达到82.3%,由于CeO?产生的氧空位介导形成间接Z型异质结构,其性能较纯CeO?和BP显著提升。该独特异质结构促进了电荷转移并保持了高氧化还原电位,从而提高了光催化降解性能。
关键词: 光催化降解、异质结构、双酚A、氧空位、CeO2/黑磷
更新于2025-09-10 09:29:36
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通过时间分辨原位反射光谱分析CeO?-ZrO?负载Pd在储氧/释氧循环中的氧化还原动力学
摘要: 原位时间分辨漫反射光谱技术揭示了在贫/富扰动条件下,负载于储氧材料CeO2-ZrO2(CZ)上的Pd纳米颗粒的氧化还原动态过程。由于450 nm处的反射率对Pd氧化态敏感且不受CZ中Ce3+/Ce4+物种氧化还原影响,可在模拟汽油发动机燃烧尾气(CO–C3H6–NO–O2,对应空燃比14.1富燃和15.0贫燃)的储氧/释氧过程中每秒监测实时Pd氧化还原状态。虽然富燃转贫燃时CZ储存了大量O2,但该过程中Pd氧化速率较参比催化剂Pd/Al2O3显著更温和——CZ快速吸氧会降低表面局部O2分压从而延缓Pd氧化,这种机制能保留活性金属Pd,进而维持贫燃条件下仍较高的NO转化效率。然而无论载体材料如何,Pd氧化物(PdO)在逆向(贫燃转富燃)切换时的还原速率相近。与CZ界面附近的金属Pd沉积物能催化活化还原性气体(CO和C3H6),促使CZ大量释氧。氧化还原速率的温度依赖性表明:在Pd/CZ上金属Pd氧化为PdO的过程比还原慢得多,而在Pd/Al2O3上氧化比还原快;储氧CZ助催化剂在贫/富扰动条件下保持活性金属Pd是其另一关键作用。
关键词: CeO2-ZrO2,原位漫反射光谱,储氧/释氧,氧化还原动力学,Pd纳米颗粒
更新于2025-09-10 09:29:36
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含纳米混合氧化物CeO?-TiO?的聚氨酯薄膜的新型抗紫外线性能
摘要: 采用聚乙烯醇为燃料,以三氯化钛和硝酸铈(IV)混合物为原料,通过凝胶燃烧法在相对较低的550°C煅烧温度下煅烧2小时合成了纳米混合氧化物CeO2-TiO2。将比表面积为65.70 m2 g-1的制备CeO2-TiO2纳米颗粒以0.0至1.5 wt%的不同浓度分散在聚氨酯基体中,按照HONDA HES D 6501-97标准研究其紫外线耐久性。在QUV加速老化试验机中测试400小时后,含有1 wt% CeO2-TiO2纳米混合氧化物的薄膜表现出显著的吸收紫外线能力,60°镜面光泽度仅变化6.8 g.u,色差ΔE = 3.66。
关键词: 混合材料,薄膜,CeO2-TiO2,纳米混合氧化物,聚氨酯,抗紫外线
更新于2025-09-09 09:28:46
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上转换Tm3+:CeO2/坡缕石作为直接Z型异质结构用于双酚A的光催化降解
摘要: 通过水热沉积法制备了新型Tm3?:CeO?/坡缕石(Pal)纳米复合材料。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、光致发光光谱(PL)和Mott-Schottky分析对产物进行表征。结果表明,经盐酸改性后Pal骨架具有丰富的吸附位点且带隙缩短。Tm3?掺杂通过其从可见光到紫外光的上转换作用提高了太阳能利用率。同时,异质结的形成使Tm3?:CeO?的吸收边延伸至可见光区。当Tm3?掺杂分数优化为0.02时,产物Tm3?:CeO?/Pal表现出最强的上转换发光;当Tm3?:CeO?相对于Pal的质量含量优化为10 wt%时,双酚A(BPA)的光催化降解率达到86%。Pal与Tm3?:CeO?之间构建了直接Z型体系,从而提高了电荷分离效率并保持了高氧化还原电位。
关键词: CeO2(二氧化铈)、上转换、坡缕石、光催化、Z型机制
更新于2025-09-04 15:30:14