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二氧化钛整体材料中大孔与介孔空间的独立调控
摘要： 通过部分受限的溶胶-凝胶法合成了二氧化钛整体材料。研究人员通过改变前驱体浓度、凝胶化温度等合成参数，探究了微米级大孔结构的变化规律，并确定了这些参数对大孔形成机制的影响。研究采用离子液体作为模板剂，在不影响大孔尺寸的前提下独立调控介孔尺寸。根据不同的合成参数，可获得纯介孔结构或具有分级介孔/大孔结构的二氧化钛整体材料，且大孔孔径可在100纳米至10微米范围内调节而不影响介孔直径。压汞法测得最大孔容达880 mm3/g。通过添加不同用量的离子液体，介孔直径可在6-25纳米间调控；基于氮气物理吸附测试，获得最高260 m2/g的比表面积和0.5 cm3/g的介孔体积。通过聚合物包覆整体材料，可研究其大孔尺寸相关的流通特性。这种对大孔结构的精准调控，使得根据具体应用需求设计优化的二氧化钛整体材料成为可能。
更新于2025-11-21 10:59:37
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基于界面电场调控的Z型Bi2WO6/CuBi2O4异质结用于高效可见光催化降解四环素
摘要： 为去除废水中的四环素（TC），通过溶剂热法将Bi2WO6（BWO）纳米颗粒负载于CuBi2O4（CBO）纳米棒上，合成了一种高效的二元Bi2WO6/CuBi2O4 Z型异质结光催化剂。所得Bi2WO6/CuBi2O4复合材料对TC的光催化降解活性是纯CBO纳米棒的五倍以上。循环实验表明，即使在四次循环后，最优Bi2WO6/CuBi2O4光催化剂仍能在60分钟内光降解超过91%的TC。SEM、瞬态光电流响应和EIS测试结果表明，BWO负载的溶剂热过程可在CBO表面引入具有高密度负电荷的粗糙表面，有助于高效的光生载流子转移。XPS、Mott-Schottky曲线和PL光谱揭示，BWO的负载及界面电荷重排可诱导Z型异质结界面电场的形成，赋予Bi2WO6/CuBi2O4复合材料优异的氧化还原能力。光催化机理研究表明，空穴（h+）和超氧自由基（?O2?）是光降解过程中的主要活性氧物种（ROS）。该研究为制备高效Z型光催化剂用于光催化降解提供了新途径。
关键词： 电荷转移、Z型异质结、环境材料、界面电场、光催化、四环素降解
更新于2025-11-21 10:59:37
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少层1T相MoS2修饰的ZnCoS固溶体中空十二面体用于增强光催化产氢
摘要： 提高太阳能制氢效率本质上依赖于对低成本、高稳定性且具有增强光捕获能力和促进电荷转移动力学的光催化剂进行改性。在此，我们报道了一种简便的合成路线来改性低成本金属硫化物半导体——通过双金属金属有机框架（MOFs）模板法同步实现光催化剂的硫化及MoS?助催化剂的负载。所有过渡金属硫化物共有的硫原子促使ZnCoS固溶体结构的形成及金属相1T-MoS?的稳定，从多方面提升光催化活性：i) 通过引入另一种过渡金属硫化物（即CoS）将光吸收范围从紫外区扩展至可见光及近红外区；ii) 通过负载少层1T-MoS?，在紧密接触的ZnCoS与MoS?间形成丰富催化活性位点并实现高电子传导性；iii) 通过引入无金属光敏剂—伊红Y（EY），进一步增强其对紫外-可见区高能单光子的利用能力。由此制备的新型少层1T-MoS?修饰中空Zn?.?Co?.?S十二面体展现出15.47 mmol h?1 g?1的高光催化产氢活性，在420 nm处表观量子效率达30.3%，且经连续7次共35小时光照后仍保持90%的产氢率。这种先进材料制备方法可进一步拓展至MoS?的相可控合成及其他高活性、高稳定性过渡金属硫属化合物在多元应用中的开发。
关键词： ZnCoS固溶体、中空十二面体、染料敏化、1T相二硫化钼、光催化产氢、金属有机框架模板法
更新于2025-11-21 10:59:37
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调节电沉积ZnO光阳极的孔隙率和孔径半径
摘要： 优化氧化锌（ZnO）的孔隙率和孔径对于提升染料敏化太阳能电池性能至关重要。本研究首次通过电沉积法，在曙红Y存在下或结合使用结构导向剂（SDA）曙红B制备了多孔ZnO薄膜。通过电化学与原子吸收光谱联用分析表征了沉积时间和SDA浓度对薄膜孔隙率及孔径的影响，并采用气体吸附、光谱分析和扫描电子显微镜进行了验证。相较于单独使用曙红Y制备的薄膜，曙红Y与曙红B组合制备的多孔ZnO薄膜具有更大孔径。这些大孔显著降低了扩散阻抗，使光电流受传质阻碍更小。将该新型ZnO薄膜成功应用于染料敏化太阳能电池后，证实其改善了大尺寸复杂离子作为氧化还原穿梭体在ZnO孔道结构中的传输路径。
更新于2025-11-21 10:59:37
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Ag-AgVO3/g-C3N4复合光催化剂的制备及抗生素降解特性
摘要： 通过可见光光催化研究了钒酸银（AgVO3）、类石墨相氮化碳（g-C3N4）及其复合物对四环素的降解作用。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）分析了它们的结构与形貌，通过气相色谱-质谱联用（GC-MS）解析了降解中间产物。采用水热法合成了纳米棒状钒酸银。结果表明：添加纺锤状氮化碳可缩小纳米棒间距，该复合材料的催化性能优于单一材料。Ag-AgVO3/g-C3N4复合物的反应速率常数分别为0.0298 min-1，是g-C3N4（K=0.0125 min-1）的2.4倍和AgVO3（K=0.0152 min-1）的2.0倍。反应120分钟时，复合物降解率达83.6%。GC-MS证实了四环素的降解过程，并提出了可能的降解路径。
关键词： 光催化、氮化碳、抗生素、可见光、钒酸银
更新于2025-11-21 10:59:37
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热压与放电等离子烧结Na掺杂PbTe的晶粒生长机制及热电性能
摘要： 我们研究了通过不同球磨和烧结工艺合成的钠掺杂碲化铅化合物的热电性能与微观结构。学界普遍认为，由于烧结时间短，放电等离子烧结（SPS）能抑制晶粒生长，这对纳米块体复合材料有利。但与热压（HP）烧结不同，我们观察到SPS会出现异常晶粒生长。从烧结过程中的吉布斯自由能变化分析，HP烧结会增加内能而SPS会增加熵能，这导致了异常晶粒生长。透射电镜图像的晶格应变与傅里叶变换分析表明，SPS烧结样品比HP烧结样品具有更显著的晶格应变和缺陷。SPS烧结样品的低热导率并非源于晶界声子散射，而是来自晶格应变和缺陷导致的声子散射。这些晶格应变和缺陷也降低了电导率，导致功率因子和热电性能恶化。这说明对于提升热电性能而言，晶格应变和缺陷是比颗粒与晶粒尺寸控制更关键的因素。
关键词： 晶粒生长、热电、热压、放电等离子烧结、ZT值
更新于2025-11-21 10:59:37
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采用聚焦离子束铣削工艺通过纳米压印对软材料进行表面纳米图案化，实现50%应变可调色传感器
摘要： 我们设计并制造了具有结构色的表面纳米图案化可拉伸应变传感器。通过聚焦离子束（FIB）刻蚀工艺，以硅片为模具制备出亚微米衍射图案，并借助纳米压印技术将该模具图案转移至聚二甲基硅氧烷等软质弹性体材料上。我们确定了决定传感器颜色调节性能的表面纳米图案几何结构。将该传感器拉伸（应变）至原长度的50%而不发生断裂，以此校准颜色随应变的变化关系。通过颜色变化即可可视化软体机器人大幅形变区域的应变情况，无需进行任何电学测量。
关键词： 传感器，可拉伸的，纳米制造
更新于2025-11-21 10:59:37
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构建具有增强电子转移能力的新型Z型Ag/ZnFe2O4/Ag/BiTa1-xVxO4体系用于可见光光催化降解磺胺
摘要： 构建了一种具有增强电子转移能力的新型Z型体系Ag/ZnFe2O4/Ag/BiTa1-xVxO4，用于太阳光下降解磺胺嘧啶（SAM）。研究了该材料的光催化活性，评估了质量比（ZnFe2O4:BiTaO4）、掺杂V剂量、Ag重量百分比含量及光照时间对催化性能的影响，并提出了合理的太阳光催化降解机理。结果表明：Ag/ZnFe2O4/Ag/BiTa1-xVxO4具有优异的光催化性能，负载的Ag作为电子媒介体提升了电子转移速率；特别是掺杂V与ZnFe2O4中的Fe离子形成强大电子驱动力，增强了电子转移能力。当Ag含量为2.0 wt.%且V掺杂量为0.5%（ZnFe2O4:BiTaO4=1.0:0.5）时，该材料展现出最佳光催化性能，且在光催化降解过程中表现出高稳定性和重复使用性。Z型光降解SAM过程中产生了多种活性物种（?OH、?O2?和h+），其增强的光催化活性归因于ZnFe2O4与BiTa1-xVxO4通过Ag介导并受掺杂V和Fe离子驱动的协同光催化效应。因此，这种Z型Ag/ZnFe2O4/Ag/BiTa1-xVxO4光催化技术有望实现太阳光下抗生素的太阳能光催化处理。
关键词： 可见光、电子转移能力、Ag/ZnFe2O4/Ag/BiTa1-xVxO4、光催化、磺胺
更新于2025-11-21 10:59:37