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3-氯-2-氟苯磺酰胺合成与纯化
1
作者 周永生 单凯 +1 位作者 方建波 顾浩 《广东化工》 2026年第4期29-31,59,共4页
以稀氨水和3-氯-2-氟苯磺酰氯混合液作为底液,向底液中滴加26.5%的氨水,制备3-氯-2-氟苯磺酰胺(CFBS)粗品,考察反应时间、反应温度和底液pH值对粗品收率的影响。再分别采用冷却结晶法和溶剂析出法对粗品进行纯化,对两种工艺进行了对比... 以稀氨水和3-氯-2-氟苯磺酰氯混合液作为底液,向底液中滴加26.5%的氨水,制备3-氯-2-氟苯磺酰胺(CFBS)粗品,考察反应时间、反应温度和底液pH值对粗品收率的影响。再分别采用冷却结晶法和溶剂析出法对粗品进行纯化,对两种工艺进行了对比。结果表明,在反应温度50℃、反应时间60 min、底液pH=10.9条件下,所得粗品纯度最好(92.8%),收率最高(86.6%);以乙醇为溶剂对粗品进行四步冷却结晶,所得产品纯度最好(99.8%),收率最高(95.0%)。本工艺所制得产品纯度好、收率高,溶剂可回收利用,对环境友好。 展开更多
关键词 3-氯-2-氟苯磺酰胺 底液 合成 冷却结晶 纯化
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碳量子点修饰的氯氧铋/硅藻土复合材料可见光降解环丙沙星的机理
2
作者 贾泽慧 文斌 +4 位作者 张舒婷 赵正亮 韩红斐 王春涛 樊彩梅 《无机化学学报》 北大核心 2026年第2期317-330,共14页
为提升氯氧铋/硅藻土(BiOCl/D)的可见光催化性能,引入了碳量子点(CQDs),以温和水解法成功构建了CQDs/BiOCl/D三元复合体系,并研究了其在可见光下对水中抗生素环丙沙星(CIP)的光降解性能。结果表明,当CQDs加入量为催化剂总质量的3%时,所... 为提升氯氧铋/硅藻土(BiOCl/D)的可见光催化性能,引入了碳量子点(CQDs),以温和水解法成功构建了CQDs/BiOCl/D三元复合体系,并研究了其在可见光下对水中抗生素环丙沙星(CIP)的光降解性能。结果表明,当CQDs加入量为催化剂总质量的3%时,所制备的3%CQDs/BiOCl/D在90 min可见光照射后,对CIP的降解率为90.1%,同时发现在80 min照射后,CIP的抑菌活性可消除。捕获剂实验和电子顺磁共振(EPR)结果证实,3%CQDs/BiOCl/D光降解反应中主要活性物种为空穴(h+)、羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O_(2)^(-))。通过超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS/MS)数据确认了CIP降解过程的中间产物并推测其降解路径。CQDs的上转换荧光性能、催化剂的稳态和瞬态荧光光谱及其相应的光电化学测试证明,3%CQDs/BiOCl/D光催化性能提升归功于CQDs的上转换作用、电子接收性能、转移性能和光热效应以及CQDs、硅藻土与BiOCl之间的协同作用。 展开更多
关键词 光催化 碳量子点 BiOCl 硅藻土 环丙沙星
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电化学体系对隧道排水系统中有机物的高效去除
3
作者 张国才 陈胜 +2 位作者 张磊 胡博炫 吕建兵 《水处理技术》 北大核心 2026年第2期93-100,共8页
研发一种可有效降解天然有机物(NOM)的净化工艺,有效预防NOM的过度累积导致的隧道排水系统淤堵病害,从而提升高速公路隧道的养护效果和安全性。鉴于此,开发一种Co(II)介导的电化学活化过氧单硫酸盐(PMS)高级氧化技术(EC/Co(II)/PMS)用... 研发一种可有效降解天然有机物(NOM)的净化工艺,有效预防NOM的过度累积导致的隧道排水系统淤堵病害,从而提升高速公路隧道的养护效果和安全性。鉴于此,开发一种Co(II)介导的电化学活化过氧单硫酸盐(PMS)高级氧化技术(EC/Co(II)/PMS)用于隧道排水系统中NOM的高效去除。研究结果表明,以腐殖酸(HA)作为目标底物,在Co(II)介导的PMS体系上引入电场,对HA的去除率可在25 min内达到90.8%。阴极促进了Co(III)/Co(II)周转,从而高效活化PMS产生硫酸根自由基(SO_(4)·-)、羟基自由基(HO·)和单线态氧(1O_(2)),并伴随Co(IV)的产生。体系中存在SO_(4)^(·-)、HO·和1O_(2)这些活性物质协同Co(II)、Co(IV)和直接电氧化作用共同氧化分解去除隧道排水系统水质中HA。SO_(4)^(·-)、HO·和其他活性物质的氧化贡献率分别为19.8%、2.0%和78.2%。提升电流密度、Co(II)浓度、适当提升温度和PMS浓度以及在弱碱性环境下均有利于HA的去除,但过度提升电流密度会产生过多的能耗,会降低Co(II)的环境容纳性以及PMS的利用率。重复试验结果显示,电极可保持Co(II)稳定的催化能力。在不同水基质成分中,氯盐有利于HA的去除,碳酸盐则是抑制作用。实际隧道水试验显示,Co(II)介导的电化学活化PMS体系对于隧道排水系统的有机物表现出良好的去除效果,从而显著抑制了结晶淤堵的产生,有助于隧道排水系统淤堵病害的预防。 展开更多
关键词 Co(II)介导电化学 PMS AOPS 隧道排水系统 淤堵 腐殖酸
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汤心颐先生诞辰百年纪念专刊
4
作者 陈学思 姜振华 汪大洋 《高等学校化学学报》 北大核心 2026年第1期1-2,共2页
《高等学校化学学报》1964年创刊,是由教育部主管、吉林大学和南开大学联合主办的综合性化学学术期刊,是我国最早被SCI收录的中文期刊之一,已被多种国内外著名检索刊物和文献数据库摘引和收录,为“中国科技期刊卓越行动计划”(一期)入... 《高等学校化学学报》1964年创刊,是由教育部主管、吉林大学和南开大学联合主办的综合性化学学术期刊,是我国最早被SCI收录的中文期刊之一,已被多种国内外著名检索刊物和文献数据库摘引和收录,为“中国科技期刊卓越行动计划”(一期)入选期刊。作为中国化学界重要的学术交流平台,《高等学校化学学报》以引领我国化学学科发展为己任,一直致力于报道我国高等院校和科研院所在化学学科及其相关交叉学科的最新研究成果。 展开更多
关键词 高等学校 化学学科 学术期刊 化学学报
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SrTiO_(3)单金属原子掺杂改性研究进展
5
作者 周杰 石祥辉 +1 位作者 王璐 朱蓓蓓 《现代化工》 北大核心 2026年第2期31-35,共5页
综述了SrTiO_(3)的单金属原子掺杂改性方面的主要工作,包括碱金属和碱土金属、稀土金属、贵金属和过渡金属掺杂等,阐述了原子掺杂对SrTiO_(3)结构和性能的重要影响,指出目前研究中存在的主要问题,并对未来的研究方向进行了展望。
关键词 SrTiO_(3) 单金属 掺杂 改性
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ZSM-5分子筛限域镍铂团簇催化剂的制备及其烷烃芳构化性能
6
作者 吴鲁楠 师楠 +5 位作者 李骏 杨修洁 丑维超 娄斌 温福山 刘东 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2026年第1期1-10,共10页
采用原位水热合成法将Ni和Pt封装在ZSM-5分子筛的孔道结构中,制备了Ni-Pt@ZSM-5催化剂,并以正己烷为原料,考察催化剂的芳构化性能。评价结果表明,Ni-Pt@ZSM-5催化剂展现出较高的芳构化活性,在反应温度400℃时,正己烷转化率达到97.64%,... 采用原位水热合成法将Ni和Pt封装在ZSM-5分子筛的孔道结构中,制备了Ni-Pt@ZSM-5催化剂,并以正己烷为原料,考察催化剂的芳构化性能。评价结果表明,Ni-Pt@ZSM-5催化剂展现出较高的芳构化活性,在反应温度400℃时,正己烷转化率达到97.64%,芳烃选择性达到81.29%。通过XRD、TEM和CO脉冲吸附等表征技术发现,由于受ZSM-5分子筛孔道结构的限制,NiPt团簇的粒径减小,金属分散度提高,这有助于活性NiPt位点的充分暴露。XPS、H_(2)-TPR、NH_(3)-TPD和Py-FTIR等表征结果表明,与负载型催化剂Ni-Pt/ZSM-5相比,Ni-Pt@ZSM-5的孔道内NiPt团簇与ZSM-5分子筛骨架之间的相互作用更强;此外,Ni-Pt@ZSM-5中的羟基化层状硅酸镍提供了更多的Lewis酸位点,从而调节了催化剂表面的酸性位点分布。 展开更多
关键词 分子筛限域 ZSM-5分子筛 正己烷 铂镍双金属 芳构化
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CO_(2)加氢制备低碳烯烃的研究进展
7
作者 张倩 王森 +3 位作者 张天釜 许林 董梅 樊卫斌 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2026年第3期1-14,共14页
CO_(2)加氢制低碳烯烃过程的开发和应用不仅可以减缓因温室气体大量排放而带来的环境问题,同时也开辟了制备重要化学品的新路线。由于CO_(2)分子高度稳定,实现其高效且定向活化和转化极具挑战。本工作综述了当前CO_(2)加氢制低碳烯烃的... CO_(2)加氢制低碳烯烃过程的开发和应用不仅可以减缓因温室气体大量排放而带来的环境问题,同时也开辟了制备重要化学品的新路线。由于CO_(2)分子高度稳定,实现其高效且定向活化和转化极具挑战。本工作综述了当前CO_(2)加氢制低碳烯烃的研究进展,重点分析了费托合成(CO_(2)-FTO)路线和甲醇中间体(CO_(2)-MTO)路线的优缺点。介绍了影响CO_(2)活化和低碳烯烃生成的关键因素,包括助剂种类、载体结构以及表面缺陷位点浓度等。同时,研究了分子筛孔道结构和酸性对甲醇转化制烯烃的影响机制。 展开更多
关键词 CO_(2)加氢 低碳烯烃 费托合成路线 甲醇中间体路线
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高效金属-有机框架的工程设计用于光催化CO_(2)还原
8
作者 彭国强 李秀艳 +3 位作者 李敏 苏志博 胡发露 周国伟 《物理化学学报》 北大核心 2026年第2期31-57,共27页
过去几十年间,过量CO_(2)排放引发了诸多环境问题。太阳能驱动的光催化CO_(2)转化为高附加值化学品,为能源与环境问题提供了极具前景的解决方案。近年来,一种由有机配体与金属离子/簇自组装形成的多孔配位聚合物——金属有机框架(MOFs)... 过去几十年间,过量CO_(2)排放引发了诸多环境问题。太阳能驱动的光催化CO_(2)转化为高附加值化学品,为能源与环境问题提供了极具前景的解决方案。近年来,一种由有机配体与金属离子/簇自组装形成的多孔配位聚合物——金属有机框架(MOFs),因其优异的CO_(2)捕获能力和可调控结构,在光催化转化CO_(2)领域获得广泛探索。然而,开发具有高效CO_(2)转化性能的MOFs仍面临重大挑战。本综述系统阐述了构建高效光催化CO_(2)还原MOFs的四大关键工程策略:配体工程、次级构筑单元(SBU)工程、缺陷工程和形貌工程。这些策略聚焦于优化MOFs的关键结构特性,这些特性对其光催化CO_(2)还原性能(特别是光吸收能力、CO_(2)吸附能力及电荷分离传输效率)具有决定性影响。所建立的设计原则与调控策略展现出广泛适用性,可拓展用于指导多种MOF基功能体系的理性设计。此外,我们批判性评估了各策略的优缺点,着重阐明其特定贡献与固有局限性。最后,我们展望了MOF基光催化CO_(2)还原的发展前景,并指明了未来具有潜力的研究方向。 展开更多
关键词 MOFS 光催化CO_(2)转化 配体调控 SBU工程 缺陷工程 形貌调控
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用于锂硫电池隔膜修饰的催化剂材料研究进展
9
作者 王婷 朱鋆珊 田红丽 《分子催化(中英文)》 北大核心 2026年第1期68-82,I0004,共16页
锂硫电池因其高能量密度(2600 W·h·kg^(-1))和高理论比容量(1675 mA·h·g^(-1))被视为最具前景的下一代储能体系之一.然而,充放电过程中多硫化物(LiPSs)迁移引发的“穿梭效应”,导致活性物质利用率低、锂负极腐蚀以... 锂硫电池因其高能量密度(2600 W·h·kg^(-1))和高理论比容量(1675 mA·h·g^(-1))被视为最具前景的下一代储能体系之一.然而,充放电过程中多硫化物(LiPSs)迁移引发的“穿梭效应”,导致活性物质利用率低、锂负极腐蚀以及容量快速衰减.为此,将新型催化材料应用于隔膜功能化修饰,已成为抑制穿梭并提升反应动力学的关键策略.本文系统阐述了锂硫电池的工作原理和面临的关键挑战,全面综述了隔膜修饰用各类催化剂材料的研究进展,展望了其未来发展方向,以期为关键功能材料的功能化设计提供参考. 展开更多
关键词 锂硫电池 催化剂 隔膜修饰 吸附催化 反应动力学
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不同浓度甲烷对熔融盐催化裂解碳产物的形貌调控研究
10
作者 唐依帆 黄泽皑 +6 位作者 张瑞阳 詹俊杰 陈国星 杨茗凯 刘彤 陈红吉 周莹 《无机材料学报》 北大核心 2026年第3期385-392,共8页
甲烷(CH_(4))作为温室气体和重要的能源资源,其高效低碳催化转化对实现“双碳”目标具有重要意义。不同来源的CH_(4)具有显著的浓度差异,这对其转化技术的选择产生了重要影响。然而,关于CH_(4)浓度变化对催化性能的影响研究较少,尤其是... 甲烷(CH_(4))作为温室气体和重要的能源资源,其高效低碳催化转化对实现“双碳”目标具有重要意义。不同来源的CH_(4)具有显著的浓度差异,这对其转化技术的选择产生了重要影响。然而,关于CH_(4)浓度变化对催化性能的影响研究较少,尤其是在CH_(4)催化裂解制备碳材料领域。本研究以熔融盐催化裂解技术为核心,系统研究了不同浓度(20%~100%)CH_(4)在CuCl_(2)-NaCl熔融盐体系中的催化裂解行为及碳产物形貌调控机制。结果发现,石墨烯薄膜的生成归因于高浓度CH_(4)下气泡表面碳原子二维拼接及后续薄膜生长。在CuCl_(2)-NaCl体系下,高浓度CH_(4)有利于生成规整的石墨烯结构,低浓度CH_(4)则以形成碎片化碳为主。不同种类的熔融盐体系可形成石墨片、短棒状碳管、薄膜状碳等不同形貌的碳产物,多种表征手段揭示,不同浓度条件决定了碳核的生长方式。本研究为明确熔融盐体系中CH_(4)浓度梯度驱动下碳产物形貌调控机制提供了理论依据,对高附加值碳材料绿色制备和低碳技术开发具有重要的参考意义。 展开更多
关键词 CH_(4)裂解 熔融介质 浓度梯度 CuCl_(2)-NaCl 形貌调控
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赤泥载氧体在高炉煤气化学链燃烧中的性能
11
作者 毛金龙 魏永刚 +1 位作者 左慧琮 李孔斋 《中国有色金属学报》 北大核心 2026年第2期773-794,共22页
高炉炼铁过程中伴生的高炉煤气主要用作低热值燃料,导致碳排放较高。本研究以有色冶金矿渣赤泥为原料,通过铜氧化物改性制备载氧体,用于高炉煤气化学链燃烧,实现CO_(2)的原位富集。结果表明:通过添加铜氧化物,形成CuO和CuFe2O4活性相,... 高炉炼铁过程中伴生的高炉煤气主要用作低热值燃料,导致碳排放较高。本研究以有色冶金矿渣赤泥为原料,通过铜氧化物改性制备载氧体,用于高炉煤气化学链燃烧,实现CO_(2)的原位富集。结果表明:通过添加铜氧化物,形成CuO和CuFe2O4活性相,显著提升了赤泥中Fe_(2)O_(3)与高炉煤气的反应活性;赤泥中的Al2O3、SiO2、CaO、Na2O相互作用形成Ca_(2)Al_(2)SiO_(7)和Na_(6)Al_(4)Si_(4)O_(17)惰性载体,有效增强了载氧体的热稳定性。此外,氧化还原循环过程中Cu和Fe元素因相互扩散而显著提升了元素分布均匀性,进而增强了载氧体的结构稳定性。还原动力学分析表明,20Cu/RM与CO的反应符合相边界模型,活化能为25.1 kJ/mol。本研究为高炉煤气化学链燃烧低成本富集CO_(2)提供了可行技术路径,同时为赤泥的资源化利用开辟了新方向。 展开更多
关键词 高炉煤气 化学链燃烧 赤泥 载氧体 CO_(2)富集
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金属硫化物光催化析氢研究进展
12
作者 刘洁 董逸琛 +2 位作者 张斌 陶子晨 陈文鑫 《河北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期56-67,共12页
过渡金属硫化物作为一种重要的半导体材料,因其在光吸收范围、电荷分离效率等方面的优异性能,近年来在可见光催化领域受到了广泛关注.特别是在能源转换领域,利用可见光驱动光催化反应将太阳能转化为化学能被认为是一种解决能源危机的有... 过渡金属硫化物作为一种重要的半导体材料,因其在光吸收范围、电荷分离效率等方面的优异性能,近年来在可见光催化领域受到了广泛关注.特别是在能源转换领域,利用可见光驱动光催化反应将太阳能转化为化学能被认为是一种解决能源危机的有效途径.本文综述了金属硫化物在光催化析氢领域的研究进展,首先探讨了提升金属硫化物光催化性能的策略,随后回顾了金属硫化物在光催化水分解制氢的应用进展.最后,总结了金属硫化物光催化材料面临的挑战,并对未来研究方向和重点进行了展望. 展开更多
关键词 金属硫化物 改性策略 光催化析氢 研究进展
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铁铁氢化酶模型物在不同质子酸中电化学催化研究进展
13
作者 谢婷婷 潘毓敏 +3 位作者 江道勇 唐俊 邹碧群 邓卫星 《化工新型材料》 北大核心 2026年第1期72-77,83,共7页
综述了铁铁氢化酶活性中心的结构特征及相关功能模拟方面的工作成果,归纳总结了铁铁氢化酶的电化学催化产氢机理,解析了四类典型质子酸在氢化酶电化学催化过程中的作用机理并展望了氢化酶未来的发展方向,旨在为氢化酶模型物的研究提供... 综述了铁铁氢化酶活性中心的结构特征及相关功能模拟方面的工作成果,归纳总结了铁铁氢化酶的电化学催化产氢机理,解析了四类典型质子酸在氢化酶电化学催化过程中的作用机理并展望了氢化酶未来的发展方向,旨在为氢化酶模型物的研究提供参考。 展开更多
关键词 铁铁氢化酶 电化学催化 功能模拟
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纳米金/氧化石墨烯/壳聚糖水凝胶的制备及其催化还原4-硝基苯酚的性能研究
14
作者 束召芹 李瑾 +1 位作者 刘冰冰 钟莲 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第3期108-118,共11页
本文以氧化石墨烯/壳聚糖(GO/CHS)水凝胶为载体,原位还原氯金酸,制备纳米金/氧化石墨烯/壳聚糖水凝胶(AuNPs/GO/CHS)。运用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和比表面及孔隙度分析对AuNPs/GO/CHS进行表征。以Na... 本文以氧化石墨烯/壳聚糖(GO/CHS)水凝胶为载体,原位还原氯金酸,制备纳米金/氧化石墨烯/壳聚糖水凝胶(AuNPs/GO/CHS)。运用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和比表面及孔隙度分析对AuNPs/GO/CHS进行表征。以NaBH4为供氢体,考察了由不同脱乙酰度和分子量的壳聚糖制备的AuNPs/GO/CHS对4-硝基苯酚(4-NP)催化还原性能的影响,优化了催化反应条件。结果表明,GO提高了AuNPs的催化活性,AuNPs/CS和AuNPs/GO/CS对4-NP催化还原满足伪一级反应动力学,速率常数分别为0.0270和0.1570 min^(-1),反应30 min时,转化率分别为55.7%和93.7%。低脱乙酰度和低分子量壳聚糖制备的催化剂具有更高的4-NP催化反应活性。30℃反应30 min,以脱乙酰度64%的壳聚糖制备的AuNPs/GO/N2为催化剂对4-NP的转化率可达97.7%,反应速率常数可达到0.2309 min^(-1),反应活化能E_(a)为37.2 kJ·mol^(-1)。 展开更多
关键词 纳米金 氧化石墨烯 壳聚糖 催化性能 4-硝基苯酚
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自集成黑色NiO团簇与ZnIn_(2)S_(4)微球实现S型电子转移机制下光热辅助制氢
15
作者 葛成艳 胡佳伟 +3 位作者 刘星雨 宋玉玺 刘超 邹志刚 《物理化学学报》 北大核心 2026年第1期115-129,共15页
利用太阳能制氢(H_(2))技术是实现碳中和目标的关键策略,但是设计最优异质结构光催化剂仍面临重大挑战。本研究首次在溶剂热过程中成功实现了高度分散的黑色NiO团簇与ZIS微球的自组装。所构建的NiO/ZIS S型异质结构复合材料可提供更多... 利用太阳能制氢(H_(2))技术是实现碳中和目标的关键策略,但是设计最优异质结构光催化剂仍面临重大挑战。本研究首次在溶剂热过程中成功实现了高度分散的黑色NiO团簇与ZIS微球的自组装。所构建的NiO/ZIS S型异质结构复合材料可提供更多活性位点用于可见光驱动光催化产氢(PHE)反应。最优样品2-NiO/ZIS表现出2474.0μmol g^(-1)h^(-1)的最佳产氢速率、36.67%的最高表观量子产率(AQY)以及优异的结构稳定性。此外,NiO/ZIS复合材料在天然海水中也展现出高产氢活性。通过原位X射线光电子能谱(XPS)、水相时间分辨光致发光光谱(TRPL)和瞬态吸收光谱(TAS)等先进表征技术,系统评估了催化剂的电荷分离行为。实验分析与理论计算结果共同阐明了NiO/ZIS的S型电荷转移机制。提升的PHE活性源于黑色NiO团簇与ZIS之间的协同效应,包括增强光捕获能力、加速载流子传输与分离、保持高氧化还原能力以及改善表面反应动力学。本研究为构建具有光热效应的S型异质结构复合材料提供了新思路。 展开更多
关键词 S型异质结 NiO团簇 ZnIn_(2)S_(4) 光热效应 产氢
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钨青铜结构KSr_(2)Nb_(5-x)Ta_(x)O_(15)粉体的制备与摩擦催化性能
16
作者 刘军君 林施荣 +1 位作者 袁志 刘来君 《化学工程》 北大核心 2026年第2期20-25,共6页
采用熔盐法合成亚微米棒状钨青铜结构的KSr_(2)Nb_(5-x)Ta_(x)O_(15)(组分掺杂量x=0、1、2、3、4)粉体,并通过染料降解以评估催化剂的摩擦催化性能。结果表明:x=1时具有最佳的催化活性,2 h后RhB(罗丹明B)染料的降解效率达到94.2%。由于... 采用熔盐法合成亚微米棒状钨青铜结构的KSr_(2)Nb_(5-x)Ta_(x)O_(15)(组分掺杂量x=0、1、2、3、4)粉体,并通过染料降解以评估催化剂的摩擦催化性能。结果表明:x=1时具有最佳的催化活性,2 h后RhB(罗丹明B)染料的降解效率达到94.2%。由于微量的Ta取代,改善了催化剂的铁电性(P_(r)=20.06μC/cm^(2))和比表面积(11.4 m^(2)/g),从而增强了催化性能。同时,在摩擦与光照协同作用下,50 min后,对RhB的降解效率达到91.7%,反应效率提高2.08倍。结合铁电材料的自发极化特性与摩擦起电效应,提出电子跃迁与电子转移协同作用的摩擦催化机制。 展开更多
关键词 摩擦催化 铁电材料 染料降解 电荷转移 钨青铜结构
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揭示Zn_(x)Cd_(1-x)S固溶体光催化析氢中的直接-间接带隙跃迁机制
17
作者 黄火帅 韦之栋 +6 位作者 严嘉玮 池家晟 苏千翔 陈铭夏 江治 孙洋洲 上官文峰 《物理化学学报》 北大核心 2026年第1期79-89,共11页
固溶体策略可以在热力学上提高光催化性能,然而对固溶体催化剂载流子动力学的研究同样重要。本文基于能带结构调控成功合成了一系列Zn_(x)Cd_(1-x)S固溶体,并通过飞秒瞬态吸收光谱(TAS)和密度泛函理论(DFT)研究了载流子动力学,揭示了Zn_... 固溶体策略可以在热力学上提高光催化性能,然而对固溶体催化剂载流子动力学的研究同样重要。本文基于能带结构调控成功合成了一系列Zn_(x)Cd_(1-x)S固溶体,并通过飞秒瞬态吸收光谱(TAS)和密度泛函理论(DFT)研究了载流子动力学,揭示了Zn_(x)Cd_(1-x)S固溶体中的混合直接-间接带隙跃迁机制。间接带隙表现出较低的载流子复合率,更重要的是它还可以作为载流子的捕获中心,从而提高电荷分离效率。因此,在可见光(>420 nm)照射下,Zn_(x)Cd_(1-x)S固溶体的析氢速率(1426.66μmol h^(-1))相较于纯CdS(129.83μmol h^(-1))提高了约11倍。本工作提出光催化性能的提升可能同时源于热力学和动力学两个方面,而载流子跃迁机制的改变是影响动力学的主要因素之一。 展开更多
关键词 Zn_(x)Cd_(1-x)S固溶体 光催化析氢 光生载流子转移 直接-间接带隙跃迁
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