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2D/2D耦合构建ZnIn_(2)S_(4)/TiO_(2)异质结及其增强的光催化还原CO_(2)性能
1
作者 朱建华 杨鑫 茹凌杰 《无机材料学报》 北大核心 2026年第2期177-185,共9页
二氧化钛(TiO_(2))作为一种典型的光催化材料,因其优异的化学稳定性、无毒性和低成本等优势,在环境治理和能源转换领域得到了广泛应用。然而,较宽的带隙结构导致其只能吸收紫外光,而且块体材料中光生电子-空穴对的严重复合制约了量子效... 二氧化钛(TiO_(2))作为一种典型的光催化材料,因其优异的化学稳定性、无毒性和低成本等优势,在环境治理和能源转换领域得到了广泛应用。然而,较宽的带隙结构导致其只能吸收紫外光,而且块体材料中光生电子-空穴对的严重复合制约了量子效率。本研究采用水热法构筑了一种新型2D/2D耦合的ZnIn_(2)S_(4)(ZIS)@TiO_(2)复合材料。该异质结构由超薄TiO_(2)纳米笼与ZIS纳米片复合而成,具有独特的中空核壳形貌。复合20 mg TiO_(2)纳米笼的ZIS-T20催化剂在400~720 nm宽波长范围内展现出显著增强的光吸收能力。在内建电场的作用下,光生电子无法从ZIS的导带(CB)向TiO_(2)的CB迁移,而空穴从ZIS的价带(VB)转移至TiO_(2)的VB却不受阻碍,这种空间分离效应使得ZIS中保留了具有较高还原电位的电子,克服了传统I型异质结还原电势降低的固有缺陷。在光催化CO_(2)还原(PCR)性能测试中,ZIS@TiO_(2)的催化性能得到显著提升,CO和CH_(4)的生成速率分别达到58.87和12.03μmol·g^(-1)·h^(-1),其中CO选择性高达83.03%,CO的生成速率较纯ZIS和TiO_(2)分别提高了6.15倍和1.96倍。该工作不仅为设计高效2D/2D异质结光催化剂提供了新思路,也为深入理解界面电荷转移机制提供了重要参考。 展开更多
关键词 2D/2D耦合 TiO_(2)纳米片 光催化CO_(2)还原 异质结 ZnIn_(2)s_(4)
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碳布生长Ni_(m)(Mo_(3)S_(11))_(n)配位聚合物制备及其活化过硫酸盐降解四环素性能
2
作者 宋婷婷 秦刚 +3 位作者 邱乐乐 时帅博 于翔 李玥 《精细化工》 北大核心 2026年第2期446-456,共11页
以硫粉、(NH_(4))_(2)S和(NH_(4))_(2)MoO_(4)为原料,制备了(NH_(4))_(2)Mo_(3)S_(13),将[Mo_(3)S_(13)]^(2-)团簇与Ni(NO_(3))_(2)·6H_(2)O的Ni^(2+)进行离子配位,在碳布(CC)上生长无序连接的聚合物链NimMo_(3)S_(11))n[NimMo_(3)... 以硫粉、(NH_(4))_(2)S和(NH_(4))_(2)MoO_(4)为原料,制备了(NH_(4))_(2)Mo_(3)S_(13),将[Mo_(3)S_(13)]^(2-)团簇与Ni(NO_(3))_(2)·6H_(2)O的Ni^(2+)进行离子配位,在碳布(CC)上生长无序连接的聚合物链NimMo_(3)S_(11))n[NimMo_(3)S_(11))n-CC],以其为光催化剂,用于活化过硫酸氢钾(PMS)光降解四环素(TC)。采用SEM、TEM、XRD、Raman和XPS对NimMo_(3)S_(11))n-CC进行了表征,探究了反应体系、m[(NH_(4))_(2)Mo_(3)S_(13)]∶m[Ni(NO_(3))_(2)·6H_(2)O]、PMS投加量(以TC溶液的质量计,下同)、溶液pH、常见阴离子(Br^(-)、Cl^(-)、HCO_(3)^(-)、HPO_(4)^(2-))和不同水源对TC降解率的影响。通过自由基猝灭实验、EPR测试,推测了NimMo_(3)S_(11))n-CC活化PMS光降解TC的机理。结果表明,由m[(NH_(4))_(2)Mo_(3)S_(13)]∶m[Ni(NO_(3))_(2)·6H_(2)O]=5∶1制备的NimMo_(3)S_(11))n-CC-2具有最佳的催化性能,在PMS投加量0.3 g/L、溶液pH=7、光照60 min条件下,NimMo_(3)S_(11))n-CC-2+PMS-Light体系对100mL质量浓度为10mg/L的TC的降解率高达97.50%。NimMo_(3)S_(11))n-CC-2+PMS-Light体系在降解TC过程中,主要产生了·O_(2)^(-)、^(1)O_(2)、h^(+)、·OH和SO_(4)^(-)·活性物种;HCO_(3)^(-)存在时,TC降解率为76.20%,其他阴离子(Br^(-)、Cl^(-)、HPO_(4)^(2-))存在时,TC降解率>80%。经过5次降解循环后,TC降解率仍可以达到91.10%。NimMo_(3)S_(11))n-CC-2+PMS-Light体系通过自由基(OH、·O_(2)^(-)、SO_(4)^(-)·)与非自由基(e^(-)、h^(+)、^(1)O_(2))途径降解TC。 展开更多
关键词 [Mo_(3)s_(13)]^(2-)团簇 Mos_(x) 过硫酸盐 抗生素 催化剂 水处理技术
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基于GPU并行时域谱元法的复合材料板S_(0)模态导波传播特性研究
3
作者 陈金龙 郑明方 +4 位作者 宋彬磊 马宏伟 卢超 李楠 郑阳 《陕西师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期53-62,共10页
基于时域谱元法开发了GPU并行算法,并系统研究了各向异性板中S_(0)模态导波的传播特性。将高阶谱单元离散技术与CUDA计算平台相结合实现了并行化计算,建立了复合材料板导波传播的数值模型,精准模拟了导波在复合材料板中的激发与传播过程... 基于时域谱元法开发了GPU并行算法,并系统研究了各向异性板中S_(0)模态导波的传播特性。将高阶谱单元离散技术与CUDA计算平台相结合实现了并行化计算,建立了复合材料板导波传播的数值模型,精准模拟了导波在复合材料板中的激发与传播过程,进而提取S_(0)模态特征并计算其波速,并据此绘制S_(0)模态波速分布曲线。搭建实验系统,以压电传感器作为激励单元,对T300复合材料板开展S_(0)模态导波传播实验。数值结果表明:通过引入单元级并行计算与“无矩阵化”组装策略,有效提升了模拟效率并显著降低了内存消耗;该方法在保证高精度的同时,大幅优于传统谱元法的计算性能与资源占用。数值模拟结果与实验测量数据高度吻合,能够准确捕捉S_(0)模态的波速曲线,验证了所提并行时域谱元法的准确性和可行性。研究结果为复合材料板健康监测提供了有效的理论基础。 展开更多
关键词 时域谱元法 复合材料板 超声导波 波速曲线 并行计算 s_(0)模态
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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
4
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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高温部件蠕变评价中应力强度限值S_(t)的概率分析方法及应用
5
作者 侯鑫阳 宫建国 +2 位作者 付金辉 高阳 轩福贞 《压力容器》 北大核心 2026年第1期26-33,共8页
蠕变是核电高温部件的重要损伤模式,与温度和时间相关的应力强度限值St是蠕变评价的重要材料参数。在ASME规范中,安全系数直接应用于应力强度限值S_(t)的三个确定准则,但该确定方法所隐含的失效概率与保守性问题缺乏相关报道。为量化应... 蠕变是核电高温部件的重要损伤模式,与温度和时间相关的应力强度限值St是蠕变评价的重要材料参数。在ASME规范中,安全系数直接应用于应力强度限值S_(t)的三个确定准则,但该确定方法所隐含的失效概率与保守性问题缺乏相关报道。为量化应力强度限值S_(t)失效概率,基于617合金蠕变数据,结合S_(t)各准则与平均蠕变断裂寿命方程的关联,推导了各准则对应概率的函数表达式,计算了617合金应力强度限值S_(t)三个准则的失效概率,讨论了安全系数(1.0,1.25,1.5)对失效概率结果的影响。结果表明,对于617合金,应力强度限值S_(t)具有较低的失效概率(750℃时,10^(-9)~10^(-5);850℃时,10-8~10^(-5);950℃时,10^(-8)~10^(-4)),表明该参量引入了较高的保守性;引起蠕变第三阶段开始最小应力准则和最小蠕变断裂应力准则对应力强度限值S_(t)起控制作用,取决于应力水平的高低。研究结果可为高温强度评价相关材料参量的概率评估提供理论依据。 展开更多
关键词 617合金 应力强度限值s_(t) 安全系数 失效概率
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[Cp^(*)Rh(bpy)H_(2)O]^(2+)自组装CdIn_(2)S_(4)花状微球的高效光催化NADH再生与酶促CO_(2)还原
6
作者 高春慧 李璐嵘 +3 位作者 彭官威 沈锦妮 戴文新 张子重 《物理化学学报》 北大核心 2026年第3期63-73,共11页
将光催化辅因子再生与酶催化偶联有助于实现可持续的CO_(2)增值利用,但该技术仍面临氢源有限、均相介体及光生空穴诱导酶失活等挑战。本研究表明,L-抗坏血酸(L-AA)的低氧化电位可增强质子供给并促进[Cp^(*)Rh(bpy)H]^(+)中间体形成。仅... 将光催化辅因子再生与酶催化偶联有助于实现可持续的CO_(2)增值利用,但该技术仍面临氢源有限、均相介体及光生空穴诱导酶失活等挑战。本研究表明,L-抗坏血酸(L-AA)的低氧化电位可增强质子供给并促进[Cp^(*)Rh(bpy)H]^(+)中间体形成。仅需0.26 mg(≈0.12 mmol L^(-1))[Cp^(*)Rh(bpy)Cl]Cl即可实现高效/选择性还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)再生,其效率是典型牺牲剂三乙醇胺(TEOA)的两倍以上。本研究开发了一种将[Cp^(*)Rh(bpy)H_(2)O]^(2+)静电自组装在CdIn_(2)S_(4)微球光催化剂上的新策略。这种创新集成方式通过空间分区将游离介体和光生空穴与酶隔离,有效抑制了酶失活。最优集成光催化体系在420 nm光照40 min内实现90%的NADH再生效率,优于已报道的同类体系。与甲酸脱氢酶(FDH)偶联时,该集成体系甲酸生成速率达443.5μmol g^(-1)h^(-1)(明暗循环)和202.7μmol g^(-1)h^(-1)(持续光照),分别是含游离介体体系的1.2倍和3.2倍。本研究为光驱动辅酶再生及酶催化CO_(2)合成高附加值化学品提供了高效可持续的新策略。 展开更多
关键词 光-酶偶联催化 CdIn_(2)s_(4)微球 CO_(2)转化 电子介体集成 NADH再生
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S型异质结In_(2)O_(3)/ZnIn_(2)S_(4)光催化5-羟甲基糠醛选择性氧化耦合产氢
7
作者 骆泽 朱玉坤 +3 位作者 罗雅丹 任广敏 王永红 唐华 《物理化学学报》 北大核心 2026年第3期74-85,共12页
发展可持续的光催化技术,以实现生物质向高附加值化学品和清洁燃料的高效转化,是应对全球能源与环境危机有效途径。本研究通过原位生长法构建了一种新型一维/二维(1D/2D)In_(2)O_(3)/ZnIn_(2)S_(4)S型异质结光催化剂。该设计巧妙结合棒... 发展可持续的光催化技术,以实现生物质向高附加值化学品和清洁燃料的高效转化,是应对全球能源与环境危机有效途径。本研究通过原位生长法构建了一种新型一维/二维(1D/2D)In_(2)O_(3)/ZnIn_(2)S_(4)S型异质结光催化剂。该设计巧妙结合棒状In_(2)O_(3)与片状ZnIn_(2)S_(4),促进定向电荷传输并提供高密度活性位点。因此,优化后的In_(2)O_(3)/ZnIn_(2)S_(4)异质结在420 nm LED光照下对5-羟甲基糠醛(HMF)转化率达81.6%,且对2,5-二甲酰基呋喃(DFF)和2,5-呋喃二甲酸(FDCA)的选择性高达78.2%。同时,该异质结表现出257.69μmol g^(-1)h^(-1)的产氢(H_(2))速率。这些结果表明,S型异质结能有效实现空间电荷分离并提升光催化活性,为太阳能驱动的生物质增值与可持续产氢提供了可行策略。 展开更多
关键词 光催化 s型异质结 5-羟甲基糠醛氧化 析氢 In_(2)O_(3)/ZnIn_(2)s_(4)
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Fe^(0)/K_(2)S_(2)O_(8)预氧化强化混凝去除冷却循环水中的总磷
8
作者 任柯宣 丁昀 +2 位作者 苏艳艳 李翀 杨庆 《应用化工》 北大核心 2026年第2期328-335,共8页
旨在利用零价铁活化过硫酸盐(Fe^(0)/K_(2)S_(2)O_(8))高级氧化法结合混凝沉淀工艺,有效去除冷却循环水中的总磷(TP)。通过预氧化混凝沉淀处理,探究了不同反应条件对TP去除效果的影响。实验确定了最佳反应条件:溶液初始pH为5,K_(2)S_(2)... 旨在利用零价铁活化过硫酸盐(Fe^(0)/K_(2)S_(2)O_(8))高级氧化法结合混凝沉淀工艺,有效去除冷却循环水中的总磷(TP)。通过预氧化混凝沉淀处理,探究了不同反应条件对TP去除效果的影响。实验确定了最佳反应条件:溶液初始pH为5,K_(2)S_(2)O_(8)投加量为300 mg/L,Fe^(0)投加量为200 mg/L,PAC投加量为150 mg/L,氧化时间为1 h。在最佳反应条件下,处理后冷却循环水中的TP浓度降至0.45 mg/L,达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准,去除率约为60%。三维荧光和红外光谱分析显示,过硫酸盐高级氧化法对含有羟基、碳碳双键、苯环的醇类、醛类、芳香烃类有机物具有显著的去除效果。自由基淬灭试验证实了K_(2)S_(2)O_(8)氧化过程中产生了硫酸根自由基(SO_(4)^(-·))、羟基自由基(·OH)和单线态氧(^(1)O_(2))。采用Fe^(0)/K_(2)S_(2)O_(8)高级氧化法联合混凝沉淀工艺可以有效去除冷却循环水中的TP,为冷却循环水处理提供了一种高效、环保的方法。 展开更多
关键词 零价铁/过硫酸盐 总磷 有机膦酸盐 混凝沉淀 硫酸根自由基
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硫化温度对核壳NiCo_(2)S_(4)形貌影响及电催化性能研究
9
作者 汪厚宇 马景灵 +2 位作者 姚一帆 韦威风 刘志强 《化工新型材料》 北大核心 2026年第1期202-206,共5页
制备低成本、环保、性能优异的双功能催化剂在能源储存与转换方面至关重要。通过溶剂热法制备了镍钴前驱体,通过控制硫化温度影响阴离子交换速率和硫化物成型的结构,得到不同硫化温度的表面粗糙多孔的核壳结构NiCo_(2)S_(4)催化剂。结... 制备低成本、环保、性能优异的双功能催化剂在能源储存与转换方面至关重要。通过溶剂热法制备了镍钴前驱体,通过控制硫化温度影响阴离子交换速率和硫化物成型的结构,得到不同硫化温度的表面粗糙多孔的核壳结构NiCo_(2)S_(4)催化剂。结果表明:硫化温度160℃合成的NiCo_(2)S_(4)具有0.76V的ORR半坡电位,并且其阴极氧还原反应在10mA/cm^(2)处的过电位仅为426.6mV。双金属核壳NiCo硫化物的制备及其优异的双功能催化性能为新能源储存及转换技术提供了新的思路。 展开更多
关键词 NiCo-甘油酸盐 核壳 NiCo_(2)s_(4) 氧还原 氧析出
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SnIn_(4)S_(8)的制备及其在可见光下催化苄胺氧化偶联的性能
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作者 罗爱琳 叶世鹏 +3 位作者 赵颖格 王清 宋宇 周娅芬 《西华师范大学学报(自然科学版)》 2026年第2期176-181,共6页
苄胺的光催化氧化偶联是一种绿色环保的合成亚胺的方法,具有重要的应用价值。为合成更加高效的光催化剂,本文采用溶剂热法,添加不同的表面活性剂制备了SnIn_(4)S_(8)(SIS)系列催化剂,对样品进行X-射线衍射、傅里叶变换红外、紫外-可见... 苄胺的光催化氧化偶联是一种绿色环保的合成亚胺的方法,具有重要的应用价值。为合成更加高效的光催化剂,本文采用溶剂热法,添加不同的表面活性剂制备了SnIn_(4)S_(8)(SIS)系列催化剂,对样品进行X-射线衍射、傅里叶变换红外、紫外-可见漫反射等测试。将所制备的光催化剂用于可见光下催化苄胺(BA)的氧化偶联反应,发现表面活性剂的加入对SnIn_(4)S_(8)的光催化活性有明显的影响。其中,添加十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)制备的SnIn_(4)S_(8)(SIS-CTAB)的光催化性能最佳。反应2.5 h,即有94.2%的苄胺转化,其中有98.0%转化为目标产物N-苄亚甲基苄胺,这归因于SIS-CTAB中优异的光生载流子分离和传输效率。循环结果表明,SIS-CTAB具有较好的稳定性和可回收性。 展开更多
关键词 光催化氧化 snIn_(4)s_(8) 苄胺 亚胺
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Ce_(2)S_(3)/Bi_(2)WO_(6)纳米复合材料的制备及其光催化性能研究
11
作者 董鑫月 孙轶男 +2 位作者 李健 吕伟超 殷广明 《齐齐哈尔大学学报(自然科学版)》 2026年第1期44-50,94,共8页
构建具有同型异质结的Z型Ce_(2)S_(3)/Bi_(2)WO_(6)复合微球材料,复合材料的导带能级向更负的电位方向移动,显著提升材料的电子还原能力。通过Ce_(2)S_(3)/Bi_(2)WO_(6)复合材料光催化降解2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的实验,确定Ce_(2)S_(3)... 构建具有同型异质结的Z型Ce_(2)S_(3)/Bi_(2)WO_(6)复合微球材料,复合材料的导带能级向更负的电位方向移动,显著提升材料的电子还原能力。通过Ce_(2)S_(3)/Bi_(2)WO_(6)复合材料光催化降解2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的实验,确定Ce_(2)S_(3)的最佳负载量。通过考察催化剂用量、溶液pH及2,4-DCP的初始质量浓度对光催化降解条件进行系统优化。在最佳条件下Ce_(2)S_(3)/Bi_(2)WO_(6)复合材料对2,4-DCP的降解率可达98.15%。 展开更多
关键词 Bi_(2)WO_(6) Ce_(2)s_(3)/Bi_(2)WO_(6) Z型异质结 光催化 2 4-DCP
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CdIn_(2)S_(4)/CeO_(2)异质结的制备及其光催化产氢性能
12
作者 陆亚男 张晨 +1 位作者 李美璇 耿延玲 《青岛科技大学学报(自然科学版)》 2026年第1期13-17,共5页
采用水热法制备了一组CdIn_(2)S_(4)/CeO_(2)复合材料并进行了详细的表征。CdIn_(2)S_(4)纳米粒子生长在CeO_(2)的花瓣上形成了异质结构。在可见光条件下,测试了催化剂的光分解水制氢性能。CeO_(2)和CdIn_(2)S_(4)的质量比为60%时,CdIn_... 采用水热法制备了一组CdIn_(2)S_(4)/CeO_(2)复合材料并进行了详细的表征。CdIn_(2)S_(4)纳米粒子生长在CeO_(2)的花瓣上形成了异质结构。在可见光条件下,测试了催化剂的光分解水制氢性能。CeO_(2)和CdIn_(2)S_(4)的质量比为60%时,CdIn_(2)S_(4)/CeO_(2)(CISC-60)的产氢活性最高。CdIn_(2)S_(4)/CeO_(2)异质结的形成提高了光吸收能力,抑制了光诱导电子与空穴的复合,改善了光催化性能。 展开更多
关键词 硫化铟镉 氧化铈 异质结 光催化产氢
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基于S_(11)和S_(21)互比对的GIS局部放电特高频传感器校验仿真
13
作者 王路伽 房春旭 +3 位作者 杨海涛 吴兴旺 胡啸宇 吴杰 《电力工程技术》 北大核心 2026年第3期28-36,共9页
特高频检测法准确度高且具有故障定位功能。目前气体绝缘组合电器(gas-insulated switchgear,GIS)大多装设特高频在线监测装置用于检测局部放电。为保障检测结果的准确性,需要定期对特高频传感器进行校验。用于在线监测的特高频传感器... 特高频检测法准确度高且具有故障定位功能。目前气体绝缘组合电器(gas-insulated switchgear,GIS)大多装设特高频在线监测装置用于检测局部放电。为保障检测结果的准确性,需要定期对特高频传感器进行校验。用于在线监测的特高频传感器通常安装在GIS的手孔处,无法拆卸,直接测量其实验室的标定指标(如等效高度、动态范围等)十分困难,而通过注入功率信号测量待校核传感器的S_(11)及其与相邻传感器之间的S_(21)却比较容易。据此,文中对基于S_(11)和S_(21)联合互比对的GIS局部放电特高频传感器校验方法进行仿真研究。首先,分析GIS特高频传感器校验时等效的S参数网络和S_(11)、S_(21)变化特性;其次,建立特高频传感器及典型因素导致的劣化传感器的模型;最后,将上述传感器按照实际情况耦合在不同结构GIS的手孔内,仿真得出各类传感器的S_(11)和S_(21)曲线,并通过实验验证仿真模型的准确性。仿真结果表明:S_(11)主要与传感器性能和手孔有关,S_(21)主要与传感器性能和GIS结构有关。因此,S_(11)和S_(21)可作为GIS特高频传感器现场校验的指标,通过互比对GIS中不同相对应位置的S_(11)和S_(21)可以有效校验传感器的性能。 展开更多
关键词 气体绝缘组合电器(GIs) 局部放电 校验 特高频传感器 s_(11) s_(21) 互比对
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等离子体协同S型Bi@Bi_(2)S_(3)/CeO_(2)复合纤维可控合成及CO_(2)光还原
14
作者 曹铁平 李跃军 孙大伟 《硅酸盐学报》 北大核心 2026年第1期184-194,共11页
针对传统光催化剂载流子复合严重、CO_(2)吸附活化不足的难题,通过静电纺丝-水热两步法合成了Bi@Bi_(2)S_(3)/CeO_(2)复合纤维。扫描电子显微镜与透射电子显微镜揭示,Bi_(2)S_(3)以不同形貌构筑于CeO_(2)纤维表面,原位生成的Bi纳米颗粒... 针对传统光催化剂载流子复合严重、CO_(2)吸附活化不足的难题,通过静电纺丝-水热两步法合成了Bi@Bi_(2)S_(3)/CeO_(2)复合纤维。扫描电子显微镜与透射电子显微镜揭示,Bi_(2)S_(3)以不同形貌构筑于CeO_(2)纤维表面,原位生成的Bi纳米颗粒均匀锚定在Bi_(2)S_(3)表面,形成独特的三维立体结构。X射线光电子能谱与电子顺磁共振谱证实,Bi_(2)S_(3)与CeO_(2)通过S型异质结实现载流子定向分离,高活性电子保留在Bi_(2)S_(3)导带用于CO_(2)还原,强氧化空穴留存于CeO_(2)价带驱动水氧化;Bi纳米颗粒的表面等离子体共振(SPR)效应使可见光吸收能力增强,同时可为体系分流更多高活性电子。在模拟太阳光照下,Bi@Bi_(2)S_(3)/CeO_(2)复合纤维生成CO速率达14.58μmol·g^(-1)·h^(-1)(选择性72%),是纯CeO_(2)纳米纤维的10倍,同时有部分CH4生成(5.68μmol·g^(-1)·h^(-1))。5次循环后活性仍保持90%以上。通过分级结构设计,协同S型异质结与SPR效应,为解决CeO_(2)基催化剂的性能瓶颈,实现CO_(2)光还原提供了“结构-界面-组分”三重调控的新模式。 展开更多
关键词 表面等离子体共振 s型异质结 Bi@Bi_(2)s_(3)/CeO_(2)复合纤维 可控合成
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Bi_(2)O_(3)/Bi_(2)S_(3)异质结材料的制备及其光电探测性能研究
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作者 方向明 张荣科 +4 位作者 孙宇 武韦羽 朱建华 游秀芬 高世勇 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第5期1036-1043,共8页
采用热聚法结合室温溶液法制备了Bi_(2)O_(3)/Bi_(2)S_(3)异质结复合材料,并对其微观形貌、晶体结构和元素组成等进行了表征。结果表明Bi_(2)O_(3)/Bi_(2)S_(3)异质结复合材料整体呈现为块状形貌且有孔洞存在,表面相对粗糙。基于所制备... 采用热聚法结合室温溶液法制备了Bi_(2)O_(3)/Bi_(2)S_(3)异质结复合材料,并对其微观形貌、晶体结构和元素组成等进行了表征。结果表明Bi_(2)O_(3)/Bi_(2)S_(3)异质结复合材料整体呈现为块状形貌且有孔洞存在,表面相对粗糙。基于所制备的Bi_(2)O_(3)/Bi_(2)S_(3)异质结复合材料,构筑了光电探测器。在无外加偏压条件下,Bi_(2)O_(3)/Bi_(2)S_(3)探测器暴露在紫外光下的最大光电流(0.32μA)和响应速度(65.65/80.56 ms)相比Bi_(2)O_(3)探测器均得到了明显增强。此外,该器件可将Bi_(2)O_(3)的探测波段从紫外拓宽至可见光,并且在可见光波段也具有快速稳定的自驱动探测能力。这主要是由于Bi_(2)O_(3)和窄带隙Bi_(2)S_(3)半导体成功耦合,形成了II型能带结构的异质结复合材料。值得注意的是,连续开/关蓝光100次的光电探测性能测试结果表明,Bi_(2)O_(3)/Bi_(2)S_(3)探测器具有良好的循环稳定性。 展开更多
关键词 Bi_(2)O_(3) Bi_(2)s_(3) 光电探测器 异质结
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ZnIn_(2)S_(4)微球/{001}晶面TiO_(2)纳米片/g-C_(3)N_(4)三元光催化剂的制备及其性能
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作者 安会琴 肖星 +3 位作者 赵莉芝 王琰珺 洪婉玉 王兵 《天津工业大学学报》 北大核心 2025年第5期43-51,共9页
为了提高g-C_(3)N_(4)基光催化剂的光催化性能,通过焙烧法制备g-C_(3)N_(4),进而利用暴露{001}晶面TiO_(2)纳米片和ZnIn_(2)S_(4)微球对g-C_(3)N_(4)进行修饰,成功合成ZnIn_(2)S_(4)/TiO_(2)NS/g-C_(3)N_(4)三元复合光催化剂。通过TEM、... 为了提高g-C_(3)N_(4)基光催化剂的光催化性能,通过焙烧法制备g-C_(3)N_(4),进而利用暴露{001}晶面TiO_(2)纳米片和ZnIn_(2)S_(4)微球对g-C_(3)N_(4)进行修饰,成功合成ZnIn_(2)S_(4)/TiO_(2)NS/g-C_(3)N_(4)三元复合光催化剂。通过TEM、XPS、XRD和UV-vis等手段对所得产物的形貌、结构、组成及光学特性进行表征,在此基础上,分析ZnIn_(2)S_(4)/TiO_(2)NS/g-C_(3)N_(4)的可见光催化机制。结果表明:将ZnIn_(2)S_(4)引入g-C_(3)N_(4)体系中可扩大催化剂的可见光吸收范围;经三元复合后,TiO_(2)、g-C_(3)N_(4)和ZnIn_(2)S_(4)等3种复合组分之间接触紧密且存在强相互作用,基于TiO_(2)、g-C_(3)N_(4)和ZnIn_(2)S_(4)等3种半导体能带位置的匹配性可实现光催化过程中光生电子和空穴的高效产生、分离和转移,促进体系光催化效率的提升;当TiO_(2)和ZnIn_(2)S_(4)的质量分数分别为30%和60%时,可见光照射100 min后,ZnIn_(2)S_(4)/TiO_(2)NS/g-C_(3)N_(4)三元复合光催化剂的光催化活性最佳,可将甲基橙约100%降解为无机小分子。 展开更多
关键词 TiO_(2)纳米片 {001}晶面 ZnIn_(2)s_(4)微球 g-C_(3)N_(4) 光催化性能
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核壳NiCo_(2)S_(4)@C超级电容器电极材料的制备及性能 被引量：1
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作者 史桂梅 白文斌 《沈阳师范大学学报(自然科学版)》 2025年第4期283-289,共7页
采用直流电弧等离子体法与水热法相结合制备了具有核壳结构NiCo_(2)S_(4)@C超级电容器电极材料。通过X射线衍射、透射电镜和X射线光电子能谱等表征方法和电化学工作站对核壳结构NiCo_(2)S_(4)@C纳米胶囊物相、形貌、表面组成以及电化学... 采用直流电弧等离子体法与水热法相结合制备了具有核壳结构NiCo_(2)S_(4)@C超级电容器电极材料。通过X射线衍射、透射电镜和X射线光电子能谱等表征方法和电化学工作站对核壳结构NiCo_(2)S_(4)@C纳米胶囊物相、形貌、表面组成以及电化学储能特性进行了研究。研究表明,NiCo_(2)S_(4)@C呈现出明显的核壳结构,石墨碳均匀地包覆在NiCo_(2)S_(4)纳米球表面,抑制了颗粒团聚;NiCo_(2)S_(4)@C在1 Ag^(-1)的电流密度下比电容为1558.8 F/g,5000次循环后,循环稳定性能保持在90.1%(10 Ag^(-1))。由于石墨碳具有良好的机械稳定性和导电性,与没有石墨碳层包覆的NiCo_(2)S_(4)相比,核壳结构NiCo_(2)S_(4)@C具有更高的比电容和循环稳定性。NiCo_(2)S_(4)内核与石墨碳层外壳核壳结构的协同作用,提高了单位体积内的活性位点和比表面积,为氧化还原反应过程提供高速的离子传输通道,增强了NiCo_(2)S_(4)@C超级电容器电极材料的电化学性能。 展开更多
关键词 超级电容器 NiCo2s4 直流电弧等离子体法 核壳结构 碱性水溶液电容器
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ZnIn_(2)S_(4)包覆WO_(3)构筑新型材料及光催化综合实验设计
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作者 梁志瑜 周美珍 +1 位作者 王颖 张林珠 《广州化工》 2025年第9期216-219,共4页
可见光催化剂在解决能源短缺和环境污染问题具有很广阔的应用前景。本实验立足于具有快速电子传输和低载流子扩散特性的WO_(3)纳米棒,采用原位自组装的方法制备了一系列ZnIn_(2)S_(4)/WO_(3)光催化剂。对苯酚的光催化降解活性测试结果表... 可见光催化剂在解决能源短缺和环境污染问题具有很广阔的应用前景。本实验立足于具有快速电子传输和低载流子扩散特性的WO_(3)纳米棒,采用原位自组装的方法制备了一系列ZnIn_(2)S_(4)/WO_(3)光催化剂。对苯酚的光催化降解活性测试结果表明,得益于光生电子和空穴的高效分离,所制备的ZnIn_(2)S_(4)/WO_(3)纳米复合材料具有优越的光催化活性。本实验融合了材料的设计与合成、性能评价和仪器分析测试等方面知识,有助于养成学生实验素养,激发科研兴趣,提高综合能力。 展开更多
关键词 综合实验 光催化 WO_(3)纳米棒 ZnIn_(2)s_(4)
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Bi_(2)S_(3)/石墨烯负极材料的制备及其储钠性能研究
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作者 张杰 杨观华 +4 位作者 王旭 张志国 李翼宏 覃现灵 郝虎威 《广西科技大学学报》 2025年第2期85-92,100,共9页
钠离子电池因钠储量丰富和成本费用低,有望取代锂离子电池成为新型储能电池。但由于缺少高性能的负极材料,钠离子电池的商业应用受到严重制约,导致其发展远远滞后于锂离子电池。硫化铋(Bi_(2)S_(3))因具有较高的比容量、对环境友好和成... 钠离子电池因钠储量丰富和成本费用低,有望取代锂离子电池成为新型储能电池。但由于缺少高性能的负极材料,钠离子电池的商业应用受到严重制约,导致其发展远远滞后于锂离子电池。硫化铋(Bi_(2)S_(3))因具有较高的比容量、对环境友好和成本低等优势受到了研究者们的广泛关注。将石墨烯与Bi_(2)S_(3)进行水热反应,获得具有优异电化学性能的Bi_(2)S_(3)/NSGr负极材料。与Bi_(2)S_(3)相比,Bi_(2)S_(3)/NSGr的电化学性能提升比较理想,拥有更小的阻抗值(57Ω)、更大的钠离子扩散速率(1.74×10^(-13)cm^(2)/s),在0.5 A/g的电流密度下循环100圈后容量稳定在370 mA·h/g。结果表明,引入石墨烯对提升Bi_(2)S_(3)材料的循环稳定性和导电性能具有可观的效果,并能够提升材料的整体性能,为开发高性能的Bi_(2)S_(3)基负极材料提供研究思路。 展开更多
关键词 硫化铋(Bi_(2)s_(3)) 石墨烯 负极材料 钠离子电池
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Co_(3)S_(4)/PES催化膜反应器氧化降解水中罗丹明B
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作者 肖泽仪 孟佳欣 +2 位作者 樊森清 陈渝 陈皎皎 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第1期225-233,共9页
基于过硫酸氢钾(PMS)的非均相高级氧化工艺(AOPs)在实际应用中一直受到PMS活化效率与活性氧物种(ROS)利用率低下的限制。本文以ZIF-67为前驱体、聚醚砜(PES)多孔膜为基底,采用金属有机框架(MOFs)模板配体交换策略,流动合成构建了Co_(3)S... 基于过硫酸氢钾(PMS)的非均相高级氧化工艺(AOPs)在实际应用中一直受到PMS活化效率与活性氧物种(ROS)利用率低下的限制。本文以ZIF-67为前驱体、聚醚砜(PES)多孔膜为基底,采用金属有机框架(MOFs)模板配体交换策略,流动合成构建了Co_(3)S_(4)/PES催化膜反应器(CMR)。通过场发射电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)等方法对催化膜进行了表征。结果显示,平均粒径为23 nm的Co_(3)S_(4)纳米颗粒被原位合成固载在PES膜孔中,负载量为15.9%,并沿膜厚度方向均匀分布。以活化PMS降解典型芳香族有机化合物罗丹明B(RhB)为例,研究了该催化膜的催化性能及反应机理。实验结果表明,浓度为20 mg/L的RhB溶液,在初始溶液pH为7、温度为25℃以及膜通量为0.80 mL/(min·cm^(-2))(对应于停留时间0.68 s)的条件下,Co_(3)S_(4)/PES催化膜具有90%以上的降解率,表观反应速率常数为97.83 min^(-1),转化频率达到了489.15 L/(min·g^(-1)),均高出Co_(3)S_(4)粉末传统悬浮间歇处理模式两个数量级,并且Co_(3)S_(4)/PES催化膜能够保持良好的稳定性。膜孔道的分散性有效防止了Co_(3)S_(4)纳米颗粒的聚集,过膜流动反应限域在微纳尺度的膜孔道内,强化了反应物与催化剂之间的质量传递与接触,加快了PMS的活化,从而实现了单线态氧(^(1)O_(2))的高效生成,并在RhB的快速降解中起主导作用。 展开更多
关键词 催化膜反应器 高级氧化 罗丹明B 过硫酸氢钾 流动反应 ZIF-67 Co_(3)s_(4)
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