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oe1(光电查) - 科学论文

33 条数据
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  • 通过抑制光腐蚀的CdS/WO?/CdWO?三组分光催化剂实现可见光驱动的全水分解

    摘要： 可见光下光催化分解水作为解决能源枯竭问题的一种可能方案备受关注。迄今为止，水分解通常使用多种氧氮化物、氧硫化物和氮化物实现，仅有少数研究报道以硫化镉（CdS）为光催化剂进行水分解。其主要原因是CdS会发生光腐蚀。本研究采用CdS/WO3/CdWO4三组分复合光催化剂实现了可见光下的全水分解。该过程中，通过WO3和CdWO4覆盖抑制了CdS的光腐蚀，氧化反应则通过Z型光催化反应在WO3中推进。

    关键词： 钨酸镉、氧化钨、光腐蚀、水分解、硫化镉、Z型机制

    更新于2025-11-19 16:51:07

  • 原位合成Nb2O5/g-C3N4异质结构作为太阳能驱动分子氢析出高效光催化剂

    摘要： 本研究聚焦于合成具有匹配能带位置和适宜比表面积的异质结构，以实现高效光催化分子氢（H2）制备。特别地，采用水热法合成了具有合适能带位置和高比表面积的三维Nb2O5/g-C3N4异质结构。低载流子复合率的Nb2O5与高可见光吸收的g-C3N4组合，在多种空穴捕获剂（三乙醇胺(TEOA)和甲醇）存在下模拟太阳光照射时展现出显著光催化活性。系统研究了该新材料的以下方面：不同Nb2O5与g-C3N4摩尔比对异质结构性能的影响、所用空穴捕获剂的作用、以及影响能带排列的助催化剂和载流子密度效应。与纯Nb2O5和g-C3N4相比，光生电子-空穴对的分离/转移效率显著提高，其中10 wt% g-C3N4/Nb2O5体系获得最高110 mmol/g·h的分子H2产率（对比g-C3N4的33.46 mmol/g·h和Nb2O5的41.20 mmol/g·h）。这种增强的光催化活性归因于充分的界面相互作用，通过直接Z型机制促进Nb2O5/g-C3N4界面快速光生电子-空穴对。

    关键词： Z型机制、析氢反应、水热合成、石墨相氮化碳、光催化、异质结构、五氧化二铌

    更新于2025-11-14 17:03:37

  • 在不同厚度TiO2光阳极上沉积BiVO4光敏剂对水分解应用的光电化学增强效应

    摘要： 二氧化钛（TiO?）是一种重要的光催化剂，在水分解制氢研究领域具有开创性意义。然而其可见光区吸收较弱，限制了作为光吸收材料的功能发挥，需添加如BiVO?等高吸光材料进行改进。本研究采用简易旋涂法在FTO基底上制备TiO?光阳极，并在其表面沉积BiVO?层。首先通过测试光吸收性能、光电流产生能力及电化学阻抗，筛选出优化样品；随后利用线性扫描伏安法和时变光电流测试评估该优化样品的光电流稳定性。与纯TiO?相比，TiO?/BiVO?复合结构在可见光区的光吸收强度提升近10倍，在1.23V（vs.RHE）水氧化阈值电位下产生的光生电荷量也达到纯TiO?的3倍。光电流分析表明，TiO?/BiVO?异质结构产生的光电流比纯TiO?和纯BiVO?分别高出3倍以上。

    关键词： Z型机制、钒酸铋、薄膜、二氧化钛、光电化学水分解

    更新于2025-11-14 15:19:41

  • 黑磷/单层Bi2WO6纳米片的Z型二维/二维异质结增强光催化活性

    摘要： 黑磷（BP）作为一种星形二维材料，因其独特的化学和物理性质而备受关注。BP凭借优异的光学性能在光催化领域展现出巨大潜力，但迄今应用仍十分有限。本研究通过简单高效的方法设计并制备了二维/二维BP/单层Bi2WO6（MBWO）Z型异质结。该BP/MBWO异质结在光催化水分解制氢和NO去除净化空气方面表现出增强的光催化性能：其最高产氢速率达21042 μmol g-1，是原始MBWO的9.15倍；NO去除率高达67%?；诙苑从χ?O2?、?OH、NO2和NO3?物种的监测，我们提出了Z型光催化机理。该工作拓展了BP的应用范围，凸显了其在环境污染治理和可再生能源问题中的广阔前景。

    关键词： 氢气生产、光催化、黑磷、二维/二维异质结、Z型机制

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 原位合成具有增强光催化活性的可见光驱动Z型AgI/Bi2WO6异质结光催化剂

    摘要： 本工作首次通过原位沉淀法，在三维Bi2WO6分级微球的定向纳米片上成功制备了高效可见光响应的AgI/Bi2WO6异质结。研究表明，与纯Bi2WO6和AgI相比，该异质结在可见光照射下对四环素(TC)降解表现出优异的光催化活性。当掺杂20 wt% AgI时获得最佳TC光降解速率，其效率分别是纯Bi2WO6和AgI的5.4倍和3.3倍。高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)证实：在光催化降解过程中，AgI/Bi2WO6异质结表面会生成Ag纳米颗粒，这有助于促进Bi2WO6导带电子与AgI价带空穴的快速复合以及光生电子-空穴对的分离转移。由此证实了基于Bi2WO6-AgI-Ag三元体系构成的Z型机制非传统载流子传输路径?；谙低呈笛槭?，提出了可能的光催化增强机制。

    关键词： Z型机制、光催化、异质结、AgI/Bi2WO6、四环素

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 用于增强甘油-水混合体系中光诱导产氢的二维蒙脱石分散g-C3N4/TiO2二维/零维纳米复合材料

    摘要： 已研究蒙脱石（MMT）分散的g-C3N4/TiO2杂化纳米复合材料用于增强甘油-水混合液光催化制氢。通过溶胶-凝胶辅助水热法制备新型复合光催化剂，并采用XRD、XPS、SEM、EDX、TEM、FTIR、UV-Vis、拉曼和PL光谱进行表征?；竦玫亩琈MT结构设计的g-C3N4/MMT/TiO2异质结复合材料既促进可见光吸收又抑制电荷复合速率。二维/零维g-C3N4/TiO2异质结经二维MMT片层修饰后因MMT作为复合结构内有效电荷捕获与传输的媒介而提升产氢量。该光催化剂在pH 7.0时展现最高产氢率4425 ppm h?1 g?1，较纯TiO2（2085 ppm h?1 g?1）提高2.12倍。此外，增加催化剂负载量促进更多氢气生成，在不同牺牲试剂中甘油-水混合液因含碳原子α-氢原子而产氢量最高。增强的光催化效率可归因于MMT与g-C3N4/TiO2异质结复合材料的协同效应、适宜能带结构及电子-空穴传输受阻的复合速率。这些复合催化剂在循环实验中展现出优异的产氢光催化稳定性?；谑笛榻峁土薵-C3N4/MMT/TiO2复合材料产氢的可能反应机理。本研究成果对全可持续体系制氢应用具有重要价值。

    关键词： 二氧化钛、光催化、蒙脱土、g-C3N4、Z型机制、产氢

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 构建具有增强可见光光催化活性的花状MoS2/Ag2S/Ag Z型光催化剂用于水净化

    摘要： 花状MoS?/Ag?S/Ag纳米复合材料首次被精心设计并成功合成。所制备的MoS?/Ag?S/Ag纳米复合材料作为一种新型光催化剂，在刚果红（CR）、盐酸四环素（TC-HCl）的光降解及铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）的杀菌方面展现出高效的光催化性能。针对TC-HCl的光降解过程，研究了初始溶液pH值和光催化剂用量的影响。此外，通过GC-MS分析验证了TC-HCl降解的中间产物，并提出了可能的光降解路径。电子顺磁共振（EPR）技术和捕获实验验证了电子传输路径为Z型体系（PS-C-PS）。其中，Ag作为电子媒介体提高了电子传输速率并加速了光生载流子的分离效率。

    关键词： MoS?/Ag?S/Ag，光催化，盐酸四环素，水消毒，Z型机制

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 直接Z型MoSe2修饰TiO2纳米管阵列光催化剂用于水净化

    摘要： 探索具有高效电荷分离和卓越氧化还原能力的Z型异质结光催化剂十分必要但极具挑战性。本研究通过简便的原位水热法制备了一种新型直接Z型MoSe2修饰TiO2纳米管阵列光催化剂（记为MoSe2@TNTs）。少层MoSe2纳米片均匀分布于TNTs表面且未遮蔽管状结构。与单一TNTs和MoSe2相比，所制备的MoSe2@TNTs复合物对消除污染物（如4-硝基苯酚和六价铬）表现出更优异的光催化活性。研究结果表明：适量MoSe2作为助催化剂与TNTs结合形成直接Z型结构而非传统II型异质结，能产生具有高氧化还原能力的丰富光生活性物种。

    关键词： 光催化、二氧化钛纳米管阵列、Z型机制、二硒化钼

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • ZnIn2S4纳米片修饰的WO3纳米棒核壳杂化材料用于增强可见光光催化产氢

    摘要： 我们在此报道了一种通过界面播种生长策略制备核壳结构WO3@ZnIn2S4异质体的方法，该方法通过在WO3纳米棒表面直接生长ZnIn2S4纳米片实现，从而在两种半导体之间形成有利于促进界面电荷转移的强电子相互作用。系统研究表明，这种WO3@ZnIn2S4纳米杂化材料在可见光照射下展现出优异的光催化产氢性能，产氢速率达到3900 mmol g-1 h-1。本研究为构建高效光催化产氢的直接Z型光催化体系提供了有效途径，对设计更多适用于各类光催化应用的直接Z型体系具有重要意义。

    关键词： ZnIn2S4纳米片、WO3纳米棒、光催化产氢、可见光、Z型机制

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于La5Ti2AgS5O7的粉末悬浮体系中可见光驱动的光催化Z型全水分解

    摘要： La5Ti2CuxAg1-xS5O7（x=0-1）是一类响应长波长的氧硫化物析氢光催化剂，已证实可与析氧光催化剂（OEP）颗粒片层耦合实现Z型水分解。本研究发现，在La5Ti2CuxAg1-xS5O7体系中，以PtOx-WO3作为OEP、三碘化物/碘化物（I3?/I?）氧化还原电对作为穿梭电子媒介的粉末悬浮体系中，La5Ti2AgS5O7展现出最高的Z型全水分解性能。在La5Ti2AgS5O7上负载Pt/NiS可使该Z型体系在420 nm波长下实现0.12%的表观量子效率。此粉末悬浮体系的发现与早期关于光催化剂片层结构的研究结论相反——后者表明p型掺杂和固溶体形成能有效增强水分解活性。本研究不仅展示了一种基于La5Ti2AgS5O7的Z型水分解光催化剂，更有助于深入理解颗粒片层与粉末悬浮体系间的差异，从而为优化水分解策略提供新思路。

    关键词： 光催化、水分解、可见光、Z型机制、氧硫化物

    更新于2025-09-23 15:22:29