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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • ZIF-8衍生的中空CuO/ZnO材料用于增强光催化性能研究

    摘要： 盐酸四环素（TC）是一种广泛应用于医疗和兽医领域的广谱抗生素。然而其过量使用会危害环境和人体健康。近期研究表明，构建CuO/ZnO异质结对水中有机物处理具有良好效果。本研究以沸石咪唑酯骨架材料（ZIF-8）为初始原料，合成了多孔中空结构的CuO/ZnO光催化剂用于催化降解TC。结果表明：当Cu与Zn摩尔比为0.1时，所制得的CuO/ZnO呈现多孔中空多面体特征。与CuO/ZnO纳米颗粒及纯ZnO、CuO颗粒相比，其光催化降解效率显著提升——在可见光（λ>420 nm）照射60分钟时可达87%，且具有良好的稳定性。这种多孔中空CuO/ZnO复合材料对水中盐酸四环素的高效环保降解展现出重要应用前景。

    关键词： 光催化、盐酸四环素、沸石咪唑酯骨架结构材料（ZIF-8）、中空CuO/ZnO

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 具有增强光催化活性和耐久性的CuInS2@ZIF-8纳米复合材料的构建

    摘要： 受沸石咪唑酯骨架结构材料-8（ZIF-8）与硫化铜铟（CIS）独特结构及广泛应用前景的启发，二者的复合材料研究备受关注。本研究报道了一种简便方法：在甲醇体系中通过聚乙烯吡咯烷酮（PVP）配位作用，实现ZIF-8在CIS纳米颗粒表面的均匀包覆。研究表明，PVP中的吡咯烷酮环（C=O）能增强CIS与锌离子的亲和力，从而在CIS纳米颗粒表面诱导ZIF-8成核过程中起关键作用。作为催化剂时，CIS@ZIF-8纳米复合材料不仅在紫外光照射下对有机染料降解表现出优异光催化活性，且经五次循环使用后仍能较纯CIS纳米颗粒显著保持催化效率。

    关键词： 光催化性能，半导体，CuInS2@ZIF-8，纳米复合材料

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 包覆于金属有机框架内的剥离二硫化钼用于增强光催化产氢

    摘要： 一种剥离的MoS2封装于金属有机框架（MOFs）中，被制备为一种有前景的无贵金属可见光驱动产氢光催化剂。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱（EDS）、X射线光电子能谱（XPS）和Brunauer-Emmett-Teller（BET）比表面积分析对合成样品进行了表征。众所周知，块体MoS2因还原与氧化能力不足而不适用于光催化。然而，剥离的MoS2由于量子限域效应呈现2.8 eV的直接带隙，使其具备合适的能带位置并保持良好的可见光吸收能力，因而被视为光催化应用的有力候选材料。相较于纯MOF，将剥离MoS2封装于MOF中展现出更优的可见光吸收性能，其最高产氢速率达68.4 μmol h?1g?1，显著高于纯MOF。凭借适宜的能带结构与增强的光捕获能力，剥离MoS2@MOF有望成为产氢光催化剂。

    关键词： 析氢反应，ZIF-8，剥离，金属有机框架，二硫化钼，光催化剂

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 沸石咪唑酯骨架结构-8（ZIF-8）包覆的In2O3纳米纤维作为ppb级NO2检测的高效传感材料

    摘要： 二氧化氮（NO?）气体传感器的开发对空气质量监测和人体健康具有重要意义。本研究合成并设计了In?O?与沸石咪唑酯骨架-8（ZIF-8）异质结构作为高效的NO?检测传感材料。通过自模板策略将ZIF-8纳米晶体均匀沉积在In?O?纳米纤维（NFs）上，其中In?O?/ZnO NFs既作为形成ZIF-8的Zn2?源，又充当模板。通过调节复合NFs中Zn2?的含量，获得了从负载极少量ZIF-8的In?O? NFs到In?O?/ZIF-8核壳复合物的不同形貌。与原始In?O? NF传感器（140°C时响应值Rg/Ra=4.9）相比，优化的In?O?/ZIF-8 NFs对1 ppm NO?表现出显著高的响应（Rg/Ra=16.4）和增强的耐湿性，这归因于ZIF-8的疏水性。我们提出了基于电子传导、表面化学以及负载的ZIF-8与In?O?基质之间功能界面的In?O?/ZIF-8气体传感机制。此外，由基质中ZnO晶粒原位转化形成的大量孔隙确保了In?O? NFs的所有部分均可接触气体。这种简便策略为设计具有可调金属中心的金属氧化物/MOF复合结构（包括气体传感等应用）铺平了道路。

    关键词： 原位转化、静电纺丝、In2O3、ZIF-8、气体传感器

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • HPW/PDMAEMA-b-PMAA/ZIF-8三元层状复合材料及其对亚甲基蓝的光催化降解

    摘要： 通过顺序RAFT聚合DMAEMA和tBMA后水解制备了PDMAEMA-b-PMAA嵌段共聚物。磷钨酸(HPW)通过静电作用锚定在PDMAEMA链段上。将所得HPW-PDMAEMA-b-PMAA加入ZIF-8合成体系，在ZIF-8形成过程中，含羧基的PMAA链段可与Zn2+配位，锚定在PDMAEMA链段上的HPW也与Zn2+相互作用。该嵌段共聚物能增强HPW与ZIF-8的结合并防止HPW泄漏，最终获得HPW/PDMAEMA-b-PMAA/ZIF-8三元层状复合材料。通过粉末X射线衍射(PXRD)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)表征了该杂化材料结构。作为光催化剂，该三元层状复合物对亚甲基蓝降解表现出优异光活性，MB降解速率达0.0240 min-1，是商用P25(0.0032 min-1)的7.5倍；在H2O2存在下，其动力学降解参数达到0.0634 min?1，约为P25的19.8倍。

    关键词： 三元复合材料，光催化，HPW/PDMAEMA-b-PMAA/ZIF-8

    更新于2025-09-23 03:00:43

  • ZIF-8衍生的ZnO/Zn6Al2O9/Al2O3纳米复合材料在模拟太阳光照射下具有优异的光催化性能

    摘要： 本研究通过在ZIF-8合成过程中原位引入Al3?，制备了三元ZnO/Zn6Al2O9/Al2O3纳米复合材料，旨在提升ZIF-8衍生ZnO在模拟太阳光照射下的吸附与光催化性能。采用XRD、SEM、TEM、HRTEM、XPS、UV-Vis DRS、BET和PL等技术分析了样品的晶体结构、成分、形貌、光吸收及电荷分离特性。通过模拟太阳光照射下降解甲基橙(MO)评估样品的光催化活性。与ZIF-8衍生ZnO相比，ZnO/Zn6Al2O9/Al2O3纳米复合材料的形成可提供高比表面积、降低带隙、抑制电子-空穴对复合，从而显著提升光催化活性。当Al/Zn摩尔比为1:1时，该复合材料在模拟太阳光照射60分钟后，对初始浓度150 mg/L的MO溶液实现了97.5%的最大降解率，较ZIF-8衍生ZnO提高了3.18倍。

    关键词： Zn6Al2O9，模拟太阳光照射，Al2O3，ZIF-8，ZnO，光催化降解

    更新于2025-09-23 12:02:15

  • 用于高效CdS/CdSe共敏化量子点太阳能电池的ZnO@ZIF-8反蛋白石结构光阳极

    摘要： 量子点敏化太阳能电池中的光阳极对光收集和电荷转移过程至关重要。本文采用自组装蛋白石模板法制备了三维反蛋白石结构(ZnO@ZIF-8 3D IO)光阳极。该合成光阳极具有完全贯通且直径增大的孔隙结构，从而提升了量子点和电解质的渗透性。同时，规则互联的大孔阵列结构通过慢光子和多重散射效应增强了光捕获能力和电荷转移过程。包覆在ZnO IO表面的ZIF-8壳层不仅提供高孔隙率，还作为?；ざ刍憬档土私缑嬖亓髯痈春稀Ｎ芯縕nO@ZIF-8 IO的电荷传输机制，采用级联CdS/CdSe量子点作为敏化剂。得益于IO结构和ZIF-8修饰，基于ZnO@ZIF-8 IO的太阳能电池光电转换效率可达1.75%(1.71±0.04%)，几乎是ZnO IO光阳极电池(0.81±0.05%)的两倍。

    关键词： 反蛋白石结构，CdS/CdSe共敏化，ZnO@ZIF-8，光阳极，量子点太阳能电池

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过WO3与NiP2耦合于ZIF-8实现高效光催化制氢

    摘要： 通过用NiP2@MOFs结构修饰WO3合成了光催化剂WO3/NiP2@ZIF-8。实现了高产氢量（5小时后达到341.2微摩尔，是纯WO3的11.3倍），并提高了WO3的催化性能。采用XRD、FESEM和TEM对晶体相结构进行表征分析，发现WO3具有纳米线结构且晶相良好，同时ZIF-8呈现规则十二面体形貌。通过电化学、稳态和瞬态测试对催化剂进行表征分析，结果表明该复合材料比单一催化剂具有更高效的电荷分离效应和更好的电性能，为相对较高的产氢活性提供了可靠依据。分别采用UV-Vis DR和XPS计算分析了复合催化剂的带隙结构和元素价态，并提出了WO3/NiP2@ZIF-8在析氢反应中可能的反应方程式和产氢机理。

    关键词： NiP2@ZIF-8，光催化产氢，WO3，带隙结构

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于铜的沸石咪唑酯骨架-8上二氧化碳光还原制甲醇：新一代光催化剂

    摘要： 基于金属有机框架（MOFs）催化剂的二氧化碳高效转化制备甲醇等高附加值产物已受到广泛关注。光催化还原法因利用太阳能而被视为最具经济性的方法。本研究通过水热法合成了铜（II）/沸石咪唑酯骨架结构材料-8（Cu/ZIF-8）催化剂用于光催化还原二氧化碳制甲醇。采用X射线光电子能谱（XPS）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）结合能量色散X射线光谱（EDX）、紫外-可见光谱（UV-vis）和X射线衍射（XRD）对合成催化剂进行表征。在2M氢氧化铵溶液中制备的2mmol铜处理的主体ZIF-8显示出最高光催化活性。观测发现ZIF-8和2Cu/ZIF-8N2催化剂的晶体结构分别为立方晶系和正交晶系，XPS分析证实所有制备的催化剂中仅有该样品在ZIF-8表面沉积了铜（II）离子。2Cu/ZIF-8N2催化剂的正交晶结构、纳米级晶体形貌、铜负载量是影响光催化活性的核心因素。在530-580nm波长范围内光照6小时后，2Cu/ZIF-8N2催化剂上甲醇产率达到35.82 μmol/L·g。这种铜基ZIF-8催化剂为经济高效的光催化还原二氧化碳制甲醇提供了新途径。

    关键词： Cu/ZIF-8、光催化二氧化碳还原、甲醇生产、金属有机框架（MOFs）

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 沸石咪唑酯骨架结构材料8衍生的金@氧化锌用于高效且稳定的四环素光催化降解

    摘要： 四环素（TC）等抗生素在地下水和土壤中的累积会污染生态环境并威胁人类健康。掺杂金纳米颗粒的光催化剂能提高这些抗生素的光降解效率，但在光催化剂表面制备分散性良好的金纳米颗粒仍具挑战。本研究以沸石咪唑酯骨架结构材料（ZIF-8）为前驱体，通过浸渍-原位还原法制备Au@ZnO光催化剂，高效降解水溶液中的四环素。所得金纳米颗粒粒径约10纳米，均匀分布于ZnO微结构表面。该Au@ZnO催化剂可在两小时内去除0.010 mg/mL浓度四环素的85.5%，其光催化活性高于纯ZnO催化剂。最重要的是，该催化剂经过五次循环后仍保持结构和活性不变，展现出优异的稳定性。研究详细探讨了光催化降解机理。

    关键词： ZIF-8、Au@ZnO、降解、四环素、光催化

    更新于2025-09-09 09:28:46