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一种三维可见光驱动的Ag-AgBr/TiO2/石墨烯气凝胶复合材料的制备及其在增强有机染料和细菌光催化降解中的应用
摘要: 通过简便的水热和冷冻干燥处理,成功制备出一种新型三维多孔Ag-AgBr/TiO2/石墨烯气凝胶(Ag-AgBr/TiO2/GA)光催化剂。该材料凭借其高导电性的三维宏观多孔结构,有利于废水处理过程中的载流子迁移、物质传输及重复利用。此外,原位生长的TiO2纳米晶体与均匀分散于GA载体中的AgBr纳米颗粒形成高效异质结,显著提升了光吸收效率和电荷分离效率。基于结构和功能优势,所制Ag-AgBr/TiO2/GA在可见光照射下对甲基橙(MO)展现出优异的光催化活性——30分钟内降解率约达94.57%,较相同条件下TiO2和TiO2/GA分别提高约12.36倍和4.09倍。该材料还具有卓越的长期稳定性与可重复使用性,经八次循环降解后去除率仍保持94.06%。同时,在42分钟可见光照射下对大肠杆菌(约7个对数级灭活)和金黄色葡萄球菌(约3.8个对数级灭活)表现出显著杀菌效果,且对大肠杆菌的优异消毒性能在三次使用后依然保持。
更新于2025-11-14 17:03:37
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全无机RbxCs1-xPbBrI2钙钛矿纳米晶,具有波长可调特性,适用于红光发射
摘要: 钙钛矿纳米晶体卓越的光伏性能正吸引着越来越多的关注。然而,如何获得稳定的波长可调谐红光发射钙钛矿材料是光伏应用中亟待解决的问题。本文报道了一种橙色至红色发光的铷-铯铅卤钙钛矿纳米晶体(RbxCs1-xPbBrI2,x=0至x=0.6)。通过调节前驱体溶液中铷-铯比例,可将峰值波长从631 nm调谐至588 nm。这些纳米晶体具有窄的发射线宽和明亮的荧光。此外,只需将PMMA与钙钛矿纳米晶体溶液按适当比例混合,即可简便制备聚合物纳米晶体,形成一系列稳定的橙色至红色发光材料。
关键词: 纳米晶体,铷,稳定性,光致发光,钙钛矿
更新于2025-11-14 17:03:37
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Ce3+离子在混合氟化物结构中的光致发光行为
摘要: 为优化太阳能电池应用中的敏化效果,研究人员对铈(Ce3+)掺杂氟化锶(SrF2:Ce3+)荧光粉的光致发光(PL)光谱进行了改性研究。实现最佳敏化的关键在于使Ce3+发射光谱与镧系离子(Ln3+)的激发能级范围重叠。然而现有SrF2:Ce3+发光材料未能与不同4f-4f跃迁的Ln3+离子激发谱有效重合。为此,研究者考察了Sr1-xMxF2:Ce3+(其中M=Ca、Ba、Mg、La)体系中Ce3+的PL特性,观察到其激发与发射光谱轮廓发生显著变化。其中Sr0.49Ba0.50Ce0.01F2荧光粉呈现明显红移且具有宽发射带,该样品的激发光谱较单掺杂样品出现蓝移现象。
关键词: 氟化物结构、X射线光电子能谱、发光、Ce3?
更新于2025-11-14 15:28:36
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用于潮湿环境中高稳定性未封装钙钛矿太阳能电池的MAPbI3/琼脂糖光活性复合材料
摘要: 钙钛矿太阳能电池具有制备简便和效率卓越的优势,在推动光伏产业迈向新一代方面极具潜力。光伏市场对钙钛矿太阳能电池提出了高效、高稳定性及低成本制备的要求,尤其需要提升其在潮湿环境中的运行稳定性。本研究提出了一种适用于潮湿环境稳定无封装器件的MAPbI3/琼脂糖光活性材料。这些太阳能电池无需手套箱即可在环境潮湿条件下运行,展现出高达14.66%的效率,并且在无封装状态下于湿度>70%的潮湿环境中运行1392小时后仍保持90%的初始光电转换效率(PCE),1972小时后仍保持60%的初始PCE。FTIR和XPS测试揭示了稳定性提升的两个关键因素:琼脂糖与MAPbI3在分子层面的相互作用钝化了钙钛矿晶界从而防止其降解;此外,在钙钛矿层与空穴传输层界面形成的Li+-琼脂糖复合物有效抑制了MAPbI3层的水分吸收。琼脂糖通过钝化作用及降低LiTFSI吸湿性的双重效应减缓了钙钛矿的分解速度,从而显著提升了器件的功率效率和稳定性。
关键词: 湿度稳定性机制,钙钛矿太阳能电池,MAPbI3/琼脂糖光活性复合材料
更新于2025-11-14 15:24:45
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基于热激活延迟荧光发射体的白光有机发光二极管中发射层结构对电致发光性能的影响
摘要: 采用蓝光(DMAC-DPS(B))、绿光(4CzIPN(G))和红光(4CzTPN-Ph(R))热活化延迟荧光材料制备了白光有机发光二极管(WOLED),并研究了发射层(EML)结构(包括EML厚度和4CzTPN-Ph(R)掺杂浓度)对G/B、G/R/B及R:G/B器件电致发光(EL)性能的影响。研究发现,简单G(20nm)/B(10nm) EML结构的WOLED实现了约16 lm/W的最大功率效率(PE)和81的显色指数(CRI)。其中R:G/B EML的EL性能优于G/R/B EML。特别地,通过精确调控EML厚度和4CzTPN-Ph(R)掺杂浓度,R(1wt%):G(20nm)/B(10nm) EML可获得高达90的显色指数及约13 lm/W的最大功率效率,表明基于非掺杂TADF发射器的WOLED实现了EL效率与CRI的平衡。此外,堆叠EML结构G(20nm)/R(0.1nm)和G(20nm)/R(0.1nm)/B(10nm)比混合EML结构R(1wt%):G(20nm)和R(1wt%):G(20nm)/B(10nm)表现出更严重的延迟荧光(DF)猝灭现象,表明夹层0.1nm 4CzTPN-Ph(R)层会引发更强的猝灭效应导致EL性能恶化。研究发现夹层4CzTPN-Ph(R)超薄层产生的不同光致发光(PL)及瞬态PL衰减动力学是关键因素,并详细讨论了导致EML结构依赖性EL性能的衰减动力学机制。
关键词: WOLED(白光有机发光二极管)、TADF(热活化延迟荧光)、发射层(EML)、衰减动力学
更新于2025-11-14 15:24:45
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近单光致发光CdSeTe合金量子点的合成
摘要: 量子点(QD)由于表面存在长悬挂配体及其产生的空间位阻效应,往往表现出较低的光致发光(PL)特性。而应用于量子点LED和量子点太阳能电池技术时,分别需要高亮度的PL特性和较长的PL寿命。因此,本研究聚焦于提升CdSeTe合金量子点的PL量子产率(PL QY)与PL寿命。为实现该目标,采用有机金属法合成的CdSeTe合金量子点经不同质量百分比(m/m)氯化物溶液处理。处理前PL量子产率为13.2±2.0%的CdSeTe合金量子点,在60% CdCl?溶液处理后提升至97.4±2.0%,接近理论极限值。除PL量子产率提升外,氯化物处理使PL寿命从28纳秒延长至33纳秒。得益于表面钝化作用,经处理的CdSeTe(Cl)量子点在氧气环境中的PL量子产率衰减至初始值一半所需时间从10小时延长至64小时。本研究展示了氯化物处理与未处理的CdSeTe合金量子点的吸光度与发射特性表征数据。
关键词: 量子点、光致发光、CdSeTe、氯化物处理、量子产率
更新于2025-11-14 15:24:45
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多组分封装沸石咪唑酯骨架材料实现四模态成像与协同癌症放化疗
摘要: 功能纳米材料种类丰富,作为构建癌症诊疗多功能复合材料的组分备受关注。然而其迥异的化学性质要求采用特定策略实现和谐整合。本研究报道通过将小尺寸半导体硫化铜铋(CBS)纳米粒与稀土下转换(DC)纳米粒封装于大尺寸沸石咪唑酯骨架-8(ZIF8)纳米粒中,继而负载抗癌药物阿霉素(DOX),制备出独特的多功能复合材料。该复合材料可实现四模态成像(包括传统计算机断层扫描、磁共振成像,以及新兴的光声成像与荧光成像)。在pH响应性释放封装组分的基础上,中等剂量CBS&DC-ZIF8@DOX复合材料联合X射线照射实现了高效(87.6%)的肿瘤抑制率,展现出协同放化疗效果。这一创新策略凸显了沸石咪唑酯骨架封装多种异质组分以增强癌症成像与治疗的能力。
关键词: 多功能、沸石咪唑酯骨架结构、四模态成像、多重包封、协同放化疗
更新于2025-11-14 15:24:45
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掺杂金属对尿素衍生g-C3N4光催化降解抗生素的影响:结构、光活性与降解机制
摘要: 金属掺杂是提升石墨相氮化碳(g-C3N4)光催化活性的有效改性策略。然而,g-C3N4前驱体与金属的相互作用常被低估,这会显著影响g-C3N4的形成过程与性能。本研究探究了金属元素(Na、K、Ca、Mg)对尿素衍生g-C3N4形貌、结构及光活性的影响。TEM和XPS结果表明,掺杂金属与尿素前驱体的相互作用促使尿素分子中的氧原子进入g-C3N4骨架。通过金属与结构氧原子的协同效应,掺杂型g-C3N4在可见光照射下表现出更强的抗生素光降解能力,这归因于其增强的光捕获能力和降低的电荷复合率。此外,掺杂金属对g-C3N4的能带结构和形貌呈现非均匀调控作用:g-CN-Na和g-CN-K体系同时产生超氧自由基和羟基自由基,而g-CN、g-CN-Ca和g-CN-Mg体系仅涉及超氧自由基。由此观察到恩诺沙星(ENR)的差异化光降解机制——g-CN、g-CN-Ca和g-CN-Mg反应体系主要攻击ENR的哌嗪基团,而g-CN-Na和g-CN-K通过额外攻击ENR的喹诺酮核心提供了新的光降解路径。本研究为深入理解g-C3N4的掺杂化学提供了新见解。
关键词: 金属掺杂、抗生素的光催化降解、g-C3N4、可见光光催化
更新于2025-11-14 15:24:45
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溶剂依赖的通过分子内激基复合物对镱和钕的敏化作用
摘要: 我们报道了一种含两个通过单磷原子连接的芘基的二(1-芘基)膦?;揭彝涮宓暮铣?。该配体表现出溶剂依赖性发光:在非极性溶剂中观察到典型的单体芘发光,而在极性溶剂中则出现额外的宽而无结构的发射峰。极性溶剂中的发射与浓度无关,归因于分子内激基缔合物的发光。我们研究了该二(1-芘基)膦?;揭彝涮寮捌涠杂Φ娜ブ首踊趵胱有投?1-芘基)膦?;揭彝嵫闻涮逵虢焱夥⒐怙缦翟仡虾惋畹呐湮磺榭?。观察到两种镧系元素均存在溶剂依赖性敏化现象,且与激基缔合物发射的存在相关。镱的敏化效率高于钕,测得镱和钕的总量子产率分别为12.8%和1.9%。
关键词: 溶剂依赖性发射、量子产率、镱、钕、分子内激基复合物、镧系元素
更新于2025-11-14 15:24:45
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通过电场调控自发极化增强BiFeO3的可见光驱动光催化活性
摘要: 通过简便的电场极化方法,在可溶性有机-无机复合薄膜的辅助下,成功制备了高度极化的BiFeO3纳米颗粒。XRD、TEM和SEM研究表明,电场极化过程后晶体结构和形貌均未发生显著变化。与未极化BiFeO3相比,极化处理使纳米颗粒在可见光驱动下的光催化效率提升了两倍。结合时间分辨光致发光(PL)、光诱导银沉积测试和光电化学测量分析表明:铁电极化促进了光生载流子的分离并延长其寿命,这合理解释了极化样品光催化性能增强的机理。这些发现为通过调控铁电极化来提升BiFeO3的光催化或光电性能提供了新途径,有望推动其高端应用发展。
关键词: BiFeO3纳米颗粒,有机-无机复合薄膜,铁电极化,电场极化技术,光催化活性
更新于2025-11-14 15:24:45