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三维多孔SiO_2-TiO_2异质结材料的制备及其光催化性能 被引量：2
1
作者 华丽 喻鑫 范竹君 《武汉大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期298-304,共7页
在锐钛矿相TiO2纳米晶基础上,通过溶胶-凝胶法,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球为模板合成了三维(3D)多孔SiO2-TiO2异质结复合材料,采用XRD、ESEM等技术对产物进行表征,并研究了其光催化特性.结果表明:复合SiO2提高了纳米锐钛矿相TiO2的... 在锐钛矿相TiO2纳米晶基础上,通过溶胶-凝胶法,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球为模板合成了三维(3D)多孔SiO2-TiO2异质结复合材料,采用XRD、ESEM等技术对产物进行表征,并研究了其光催化特性.结果表明:复合SiO2提高了纳米锐钛矿相TiO2的亲水性,经550℃热处理后的TiO2仍具有以锐钛矿相为主的相组成;在光催化降解甲基橙实验过程中,经去模板后形成的三维多孔SiO2-TiO2异质结复合材料表现出较纯锐钛型TiO2更为优异的光催化活性,其降解速率较TiO2提高了3倍,较SiO2提高了30倍,这主要与复合SiO2后其锐钛矿相结晶度提高和三维多孔结构具有更大的比表面积等因素有关. 展开更多
关键词 溶胶-凝胶法 sio2-tio2异质结 锐钛型TiO2 光催化
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Z型异质结BiVO_(4)-Pt-TiO_(2)纳米管的制备及光电催化降解头孢唑啉钠的性能研究
2
作者 唐亚芬 王理明 +4 位作者 孙安邦 王泽敏 裴亮 焦兰钥 雷雨歌 《环境科学学报》 北大核心 2025年第6期79-88,共10页
新污染物抗生素的大量使用,对水环境健康产生了巨大的威胁.本研究采用光沉积法和水热法制备了Z型异质结构的BiVO_(4)-Pt-TiO_(2)纳米管电极,对其进行了结构表征与电化学分析,并应用于头孢唑啉钠模拟废水的降解.通过SEM、XPS等分析,TiO_... 新污染物抗生素的大量使用,对水环境健康产生了巨大的威胁.本研究采用光沉积法和水热法制备了Z型异质结构的BiVO_(4)-Pt-TiO_(2)纳米管电极,对其进行了结构表征与电化学分析,并应用于头孢唑啉钠模拟废水的降解.通过SEM、XPS等分析,TiO_(2)纳米管的管径约为90 nm,表面存在少量Pt单质和BiVO_(4)纳米片.I-t、EIS和M-S分析结果表明,改性后纳米管的光电流密度提高了10倍,电子-空穴对分离效率更高.以BiVO_(4)-Pt-TiO_(2)纳米管作为工作电极,对头孢唑啉钠溶液光电催化降解实验表明,BiVO_(4)上的电子e^(-)通过Pt单质转移到TiO_(2),形成了Z型异质结,从而显著提升了光电催化活性.降解反应中起主要作用的活性物质是·O_(2)^(-),遵循一级反应动力学模型.通过甲基化、羟基化、开环、脱酰胺等反应,头孢唑啉钠(CFZ)最终被矿化为SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、CO_(3)^(2-)、H_(2)O等无毒小分子物质. 展开更多
关键词 BiVO_(4)-Pt-tio_(2)纳米管 光电催化 头孢唑啉钠 Z型异质结
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原位构建Co-TiO_(2)/SrTiO_(3)异质结显著提升光电化学阴极保护性能
3
作者 彭俊淇 赵英娜 +1 位作者 王建省 曾雄丰 《陶瓷学报》 北大核心 2025年第6期1171-1180,共10页
TiO_(2)纳米管阵列(NTAs)已被广泛应用于偶联金属的光电化学阴极保护,但由于其较大的禁带宽度和低光生载流子分离效率,限制了其光电化学性能。本研究采用阳极氧化法制备了Co-TiO_(2)NTAs,在180℃水热1 h条件下原位合成了Co-TiO_(2)/SrTi... TiO_(2)纳米管阵列(NTAs)已被广泛应用于偶联金属的光电化学阴极保护,但由于其较大的禁带宽度和低光生载流子分离效率,限制了其光电化学性能。本研究采用阳极氧化法制备了Co-TiO_(2)NTAs,在180℃水热1 h条件下原位合成了Co-TiO_(2)/SrTiO_(3)复合材料以保护304不锈钢(304 SS)。实验结果表明,Co^(2+)的掺杂使TiO_(2)的带隙减至2.94 eV,拓宽了其光吸收范围。此外,Co-TiO_(2)与SrTiO_(3)复合在光照条件下的光电流密度达到60μA·cm^(-2),是纯TiO_(2)NTAs样品的光电流密度的6.7倍。在光电化学阴极保护性能方面,样品的开路电位相比304 SS的开路电位(-0.16 V)负移420 mV,变为-0.58 V,是TiO_(2)NTAs样品负移量的2.5倍。相比之下,复合样品表现出更优异的光电化学阴极保护性能。经过四轮光照循环测试后,复合材料的性能保持稳定,未出现明显的变化。 展开更多
关键词 TiO_(2) SrTiO_(3) 异质结 阳极氧化法 光电化学阴极保护
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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
4
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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湿化学法制备Cu2O/Cu空心球异质结光催化剂
5
作者 贾相华 张辉霞 +1 位作者 刘艳凤 左桂鸿 《无机材料学报》 北大核心 2025年第4期397-404,共8页
窄带隙半导体作为可见光光催化剂,可以有效地将太阳能转化为化学能,在缓解能源短缺和环境污染方面具有潜在的应用前景。以氯化铜(CuCl_(2)·H_(2)O)为前驱体,盐酸羟胺(H_(3)NO·HCl)和硼氢化钠(NaBH_(4))为还原剂,采用一锅无模... 窄带隙半导体作为可见光光催化剂,可以有效地将太阳能转化为化学能,在缓解能源短缺和环境污染方面具有潜在的应用前景。以氯化铜(CuCl_(2)·H_(2)O)为前驱体,盐酸羟胺(H_(3)NO·HCl)和硼氢化钠(NaBH_(4))为还原剂,采用一锅无模板湿化学还原法制备Cu_(2)O/Cu空心球异质结光催化剂。采用不同表征手段对样品形貌、晶体结构、组成、比表面积和光学性质进行分析。加入NaBH_(4)使Cu_(2)O/Cu形貌从中空截角八面体逐渐演化为中空纳米球。通过改变NaBH_(4)加入量可以控制Cu_(2)O表面Cu层厚度。NaBH_(4)直接还原Cu_(2)O使Cu_(2)O和Cu界面紧密结合,这有利于载流子分离和传输,Cu的表面等离子体共振(SPR)效应使Cu_(2)O/Cu对可见光的吸收能力增强,因此Cu_(2)O/Cu对甲基橙(MO)和无色恩诺沙星(ENR)均表现出良好的光催化活性。连续循环使用5次,Cu_(2)O/Cu对MO的降解率影响不大。捕获实验表明·O_(2)^(-)和空穴是降解MO过程中主要的活性物质。Cu_(2)O/Cu的良好光催化活性归因于Cu_(2)O和Cu的协同作用。本研究为异质结光催化剂的制备提供了一种策略。 展开更多
关键词 Cu2O/Cu异质结 纳米空心球 光催化 Cu层厚度
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具有光热效应的多级Ti_(3)C_(2)/Bi_(12)O_(17)Br_(2)肖特基异质结简单合成及其太阳能驱动抗生素光降解的研究
6
作者 刘超 余欢 +6 位作者 李佳明 余茜 郁壮志 宋玉玺 张峰 张勤芳 邹志刚 《物理化学学报》 北大核心 2025年第7期4-17,共14页
在去除盐酸四环素(TC)方面,光催化技术被认为是一种高效和绿色的方法,可满足可持续发展的需求。本研究采用简单的搅拌过程来构建具有多级结构的Ti_(3)C_(2)/Bi_(12)O_(17)Br_(2)(命名为TBOB)肖特基异质结,其中Bi_(12)O_(17)Br_(2)组分... 在去除盐酸四环素(TC)方面,光催化技术被认为是一种高效和绿色的方法,可满足可持续发展的需求。本研究采用简单的搅拌过程来构建具有多级结构的Ti_(3)C_(2)/Bi_(12)O_(17)Br_(2)(命名为TBOB)肖特基异质结,其中Bi_(12)O_(17)Br_(2)组分紧密地沉积在Ti_(3)C_(2)表面。通过模拟太阳光下降解TC来评价所有样品的光催化性能。与Bi_(12)O_(17)Br_(2)相比,所制备的TBOB复合材料表现出更好的光降解活性,活性的增强归功于Ti_(3)C_(2)和Bi_(12)O_(17)Br_(2)之间的协同效应,增加Ti_(3)C_(2)的负载量可提高光捕获能力,肖特基异质结的形成可促进有效的电荷载流子分离,以及光热效应可促进表面反应动力学。此外,对影响TBOB复合材料光催化性能的关键因素进行了详细的研究。自由基捕获实验和电子顺磁共振(EPR)技术证实了•O2−和e−是TC光催化降解的主要活性物种。结合实验分析和理论计算,提出并讨论了可能的电荷载流子转移途径和光催化降解机理。本研究为合理设计高效光热辅助Ti_(3)C_(2)基光催化剂提供了理论和实验依据。 展开更多
关键词 Bi_(12)O_(17)Br_(2) Ti_(3)C_(2) 肖特基异质结 光热效应 光降解
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基于Sb_(2)Te_(3)/ReS_(2)异质结的宽光谱偏振光电探测器(特邀)
7
作者 庄炜 张度 +1 位作者 鹿利单 祝连庆 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第7期259-267,共9页
针对光电探测器在小型化、宽光谱响应及偏振敏感特性协同优化方面的技术需求,基于二维材料的范德华异质结构的无晶格匹配限制特性,采用干法转移工艺实现异质界面集成,构建了Sb_(2)Te_(3)/ReS_(2)异质结,结合电子束曝光和Cr/Au(5 nm/60 ... 针对光电探测器在小型化、宽光谱响应及偏振敏感特性协同优化方面的技术需求,基于二维材料的范德华异质结构的无晶格匹配限制特性,采用干法转移工艺实现异质界面集成,构建了Sb_(2)Te_(3)/ReS_(2)异质结,结合电子束曝光和Cr/Au(5 nm/60 nm)的电子束蒸发制备电极,研制出室温工作的宽光谱偏振敏感探测器。测试结果表明,器件在400~1 550 nm波段呈现连续光电响应,暗电流较√低;在532 nm激光照射下响应度达0.27 A/W;探测率(D*)为5.1×10^(9) Jones(1 Jones=1cm·√Hz/W);外量子效率(EQE)达61.6%。在响应性测试中,对650 nm光源的上升/下降时间为8/10 ms。在稳定性测试中,用10 Hz 532 nm激光开关循环照射220 s,器件响应稳定未衰退。在偏振测试中,650 nm处二向色比为1.3,为基于拓扑绝缘体与过渡金属硫族化合物的多功能光电器件提供了新思路。 展开更多
关键词 异质结 Sb_(2)Te_(3)/ReS_(2) 光电探测器 宽光谱 偏振敏感
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掺杂和点缺陷调控MoS_(2)/ZnO异质结光解水性能的第一性原理研究
8
作者 温俊青 王嘉辉 张建民 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第2期143-154,共12页
采用第一性原理计算方法研究了C,Pd元素掺杂及点缺陷MoS_(2)/ZnO异质结的电子结构、光学性质及光催化性能.计算结果表明,本征MoS_(2)/ZnO异质结具有0.66 eV的直接带隙,带边位置呈现Ⅱ型能带排列.掺杂和缺陷可以有效减小MoS_(2)/ZnO异质... 采用第一性原理计算方法研究了C,Pd元素掺杂及点缺陷MoS_(2)/ZnO异质结的电子结构、光学性质及光催化性能.计算结果表明,本征MoS_(2)/ZnO异质结具有0.66 eV的直接带隙,带边位置呈现Ⅱ型能带排列.掺杂和缺陷可以有效减小MoS_(2)/ZnO异质结的带隙,Pd@Zn为磁性半导体,V_(Mo)和V_(Zn)体系具有磁性半金属特性.掺杂和缺陷使MoS_(2)/ZnO异质结禁带之中出现杂质能级,有利于电子跃迁,吸收范围扩展至红外波段,在可见光范围(500~760 nm)内的光吸收系数提高.本征、掺杂与缺陷MoS_(2)/ZnO异质结体系界面处均存在由ZnO层指向MoS_(2)层的内建电场,促使本征MoS_(2)/ZnO异质结,C@S_(2),Pd@Zn,V_(S1),V_(S2)和V_(O)体系形成直接Z型异质结,促进了光生电子-空穴对的有效分离.异质结的带边电位跨过pH=0和7时的氧化还原电位,表明这些异质结可以在强酸溶液与中性溶液条件下进行氧化还原反应,且载流子具有较强的氧化还原能力.研究结果为基于MoS_(2)/ZnO异质结的设计提供了理论参考. 展开更多
关键词 MoS_(2)/ZnO异质结 掺杂缺陷 电子结构 光催化性能
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S型异质结光催化剂MIL-88B(Fe)/CdS可见光高效降解2-氯苯酚
9
作者 王智娟 缪应纯 +1 位作者 王旭东 胡柠檬 《现代化工》 北大核心 2025年第7期218-228,共11页
光催化处理含酚废水是消除其对水体环境污染的有效手段。研究制备了一种新型的S型异质结光催化剂MIL-88B(Fe)/CdS,并将其用于2-氯苯酚的光催化降解。在优化条件下,可见光辐照2 h后,2-氯苯酚的脱除效率达到88.4%。2-氯苯酚较高的去除效... 光催化处理含酚废水是消除其对水体环境污染的有效手段。研究制备了一种新型的S型异质结光催化剂MIL-88B(Fe)/CdS,并将其用于2-氯苯酚的光催化降解。在优化条件下,可见光辐照2 h后,2-氯苯酚的脱除效率达到88.4%。2-氯苯酚较高的去除效率一方面源于多孔MIL-88B(Fe)材料对2-氯苯酚的吸附作用,另一方面是CdS对MIL-88B(Fe)的表面修饰提升了材料的光催化活性。这是因为二者紧密接触且具有相匹配的费米能级,从而使CdS和MIL-88B(Fe)产生能带弯曲且界面间形成了内建电场,这使得CdS和MIL-88B(Fe)界面间形成光生电子S型转移路径,从而加快了光生载流子的迁移,并促进了光生电子-空穴对的分离。MIL-88B(Fe)/CdS在较宽的pH(3~9)值范围内,均可对2-氯苯酚起到光催化降解作用。通过一系列光学和光电化学表征对MIL-88B(Fe)/CdS的光催化机制进行了分析,h^(+)和·OH对2-氯苯酚的降解起主要作用。 展开更多
关键词 光催化 2-氯苯酚降解 S-型异质结 MIL-88B(Fe)
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S型TiO_(2)/C_(3)N_(5)异质结光催化剂的制备及降解亚甲基蓝性能
10
作者 胡怀生 张鹏会 《日用化学工业(中英文)》 北大核心 2025年第8期980-988,共9页
以钛酸异丙酯和富氮氮化碳(C_(3)N_(5))为原料,通过回流法制备了TiO_(2)/C_(3)N_(5)异质结光催化剂。采用XRD、FT-IR、TEM、UV-vis DRS和PL等手段详细表征了光催化剂的物相化学组成、微观形貌、光吸收响应和光生载流子分离重组。以亚甲... 以钛酸异丙酯和富氮氮化碳(C_(3)N_(5))为原料,通过回流法制备了TiO_(2)/C_(3)N_(5)异质结光催化剂。采用XRD、FT-IR、TEM、UV-vis DRS和PL等手段详细表征了光催化剂的物相化学组成、微观形貌、光吸收响应和光生载流子分离重组。以亚甲基蓝(MB)作为目标污染物,评价了TiO_(2)/C_(3)N_(5)异质结光催化剂的活性和稳定性,基于活性基团猝灭和能带理论提出了光催化机理。结果表明,TiO_(2)和C_(3)N_(5)之间异质结的构建提升了可见光吸收响应能力,有效促进了光生载流子的分离。质量比为1∶2的TiO_(2)/C_(3)N_(5)异质结光催化剂表现出优异的光催化活性,可见光照射下MB的降解率最高达到了98.60%。循环使用5次后MB的降解率仍达到了98.30%。S型机理保留了高氧化和还原活性的空穴(h^(+))和电子(e^(-)),通过弯曲能带和内电场的构建实现了高效的电荷分离,体系中产生了大量的超氧自由基(·O_(2)^(-)),实现了MB的高效降解。 展开更多
关键词 C_(3)N_(5) TiO_(2) 异质结 光催化 亚甲基蓝 S型机理
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珊瑚状Mo_(2)C/Mo_(3)P@NC异质结电极高效催化Li-CO_(2)电池
11
作者 李雪莲 曹志会 +7 位作者 雷普瑛 白冰 王璇 张金鑫 侯凯 刘爱芳 齐凯 高丽丽 《化工进展》 北大核心 2025年第1期202-211,共10页
以ZIF-8为基底并在其框架结构中原位引入金属Mo,进行高温煅烧处理,成功得到多孔富缺陷碳基底耦合的Mo_(2)C和Mo_(3)P异质结(Mo_(2)C/Mo_(3)P@NC)催化剂,Mo_(2)C/Mo_(3)P@NC呈现出较大的比表面积和充分的活性位点,更重要的是诱导Mo向低... 以ZIF-8为基底并在其框架结构中原位引入金属Mo,进行高温煅烧处理,成功得到多孔富缺陷碳基底耦合的Mo_(2)C和Mo_(3)P异质结(Mo_(2)C/Mo_(3)P@NC)催化剂,Mo_(2)C/Mo_(3)P@NC呈现出较大的比表面积和充分的活性位点,更重要的是诱导Mo向低价态δ(0<δ<4)过渡,改变材料表面电荷分布,增强的局域电荷位点Mo^(δ+)显著增加缺陷和活性位点,双价态Mo^(δ+)-Mo^(6+)位点构建出有利于CO_(2)吸-脱附,锂离子及电子迁移输运路径,在CO_(2)RR过程中稳定两电子产物Li_(2)C_(2)O_(4),并防止歧化成四电子产物Li_(2)CO_(3)。Mo_(2)C/Mo_(3)P@NC优异的催化特性驱动锂-二氧化碳电池遵循两电子反应路径(2Li^(+)+2CO_(2)+2e-→Li_(2)C_(2)O_(4)),电池充电电位和极化情况显著缓解,全放电容量高达10538m Ah/g,可逆充电容量为10521m Ah/g,库仑效率提升到99.8%;在电流密度为100m A/g下充电-放电电位差仅为0.7V,能以较小的电位差稳定循环1100h。 展开更多
关键词 锂-二氧化碳电池 Mo_(2)C/Mo_(3)P催化剂 异质结 二氧化碳还原
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NH_(2)-UiO-66/BiOBr异质结光催化剂的制备及其对氧氟沙星的降解性能
12
作者 任学昌 庞绪闯 +4 位作者 芦泽瑞 陈泓锦 俱鸿斌 张官国 李忠山 《材料研究学报》 北大核心 2025年第10期777-790,共14页
用溶剂热法制备NH_(2)-UiO-66/BiOBr异质结光催化剂,使用XRD、SEM、TEM、FT-IR、XPS和UV-Vis等手段对其表征,研究了这种催化剂降解氧氟沙星(OFX)的性能。结果表明,这种催化剂中NH_(2)-UiO-66与BiOBr之间的Z型异质结结构使其中的光生电... 用溶剂热法制备NH_(2)-UiO-66/BiOBr异质结光催化剂,使用XRD、SEM、TEM、FT-IR、XPS和UV-Vis等手段对其表征,研究了这种催化剂降解氧氟沙星(OFX)的性能。结果表明,这种催化剂中NH_(2)-UiO-66与BiOBr之间的Z型异质结结构使其中的光生电子和空穴的分离和迁移效率大幅度提高。在模拟太阳光的照射下,NH_(2)-UiO-66与BiOBr质量比为1∶1的催化剂NUB-1对OFX的降解率高达92.48%,显著优于单一组分催化剂的性能。这种催化剂对溶液pH值的适应范围较大、无机阴离子对其性能的影响较小。NUB-1的电荷分离和传输性能优异。这种催化剂中的主要活性物种空穴(h^(+))和超氧自由基(·O_(2)^(-)),对多种有机污染物的降解性能优异。5次循环使用后这种催化剂对OFX的降解率为82.11%,表明其可重复使用且性能的稳定性较高。 展开更多
关键词 金属材料 NH_(2)-UiO-66 异质结 光催化 氧氟沙星
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Z型异质结复合薄膜UIO-66-NH_(2)/Ag/Ag_(3)PO_(4)/Ni的可见光催化性能及机理
13
作者 赵娣 刘洪燕 +4 位作者 王树军 孙欣语 张紫璇 齐学宇 刘子帆 《材料导报》 北大核心 2025年第8期153-158,共6页
设计和合成高效光催化剂需要实现反应位点的精确调控、光诱导载流子的快速迁移以及可见光的有效吸收。本工作采用恒流电沉积法制备了UIO-66-NH_(2)/Ag/Ag_(3)PO_(4)/Ni复合薄膜。UIO-66-NH_(2)和Ag_(3)PO_(4)的能带结构匹配良好,同时纳... 设计和合成高效光催化剂需要实现反应位点的精确调控、光诱导载流子的快速迁移以及可见光的有效吸收。本工作采用恒流电沉积法制备了UIO-66-NH_(2)/Ag/Ag_(3)PO_(4)/Ni复合薄膜。UIO-66-NH_(2)和Ag_(3)PO_(4)的能带结构匹配良好,同时纳米Ag作为光生载流子分离中心,形成了由Ag_(3)PO_(4)、Ag和UIO-66-NH_(2)组成的Z型异质结光催化体系,有效地分离了光生电子-空穴对,保留了强氧化-还原活性位点,因而UIO-66-NH_(2)/Ag/Ag_(3)PO_(4)/Ni复合薄膜在可见光下表现出优异的光催化性能。此外,光电化学测试结果表明,UIO-66-NH_(2)/Ag/Ag_(3)PO_(4)/Ni复合薄膜具有更高的载流子分离速率和更低的催化还原溶解O_(2)的反应势垒。活性物种实验结果表明,·O_(2)^(-)和空穴(h^(+))在光催化降解中起主要作用,进一步证实了系统的Z型异质结光催化降解机制。 展开更多
关键词 UIO-66-NH_(2)/Ag/Ag_(3)PO_(4)/Ni复合薄膜 Z型异质结 恒流电沉积 可见光 光催化
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BiOBr基S型异质结制备及光催化CO_(2)还原研究进展
14
作者 张艳峰 孙泽星 《河北师范大学学报(自然科学版)》 2025年第5期475-486,共12页
CO_(2)过度排放所带来的环境污染和能源危机问题对人类社会造成了严重困扰.因此,利用太阳能将CO_(2)催化还原转化为高附加值有机物成为研究热点.目前,BiOBr半导体光催化剂因其具有独特的二维层状结构、合适的能带结构、可调的电子结构... CO_(2)过度排放所带来的环境污染和能源危机问题对人类社会造成了严重困扰.因此,利用太阳能将CO_(2)催化还原转化为高附加值有机物成为研究热点.目前,BiOBr半导体光催化剂因其具有独特的二维层状结构、合适的能带结构、可调的电子结构和良好的光催化性能而受到广泛关注.BiOBr基S型异质结光催化剂可以提升载流子分离效率、增强氧化还原能力、拓宽光吸收范围,显著增强了光催化性能.结合本课题组的研究工作,综述了几种典型BiOBr基S型异质结的制备方法、CO_(2)还原性能及光催化机理的研究进展,并展望了其研究前景. 展开更多
关键词 BiOBr S型异质结 CO_(2)还原 光催化机理
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Fe^(3+)-TiO_2/SiO_2薄膜催化剂的结构对其光催化性能影响 被引量：42
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作者 付宏刚 王建强 +4 位作者 任志宇 闫鹏飞 于海涛 辛柏福 袁福龙 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第9期1671-1676,共6页
以硅胶为载体,采用溶胶-凝胶法制备了掺杂不同量Fe^(3+)的TiO_2光催化剂(Fe^(3+)-TiO_2/SiO_2),以氙灯为光源,罗丹明B为目标降解物,对其光催化活性进行了研究。结果表明,Fe^(3+)-TiO_2/SiO_2比TiO_2纳米粉有更好的催化活性,Fe^(3+)的最... 以硅胶为载体,采用溶胶-凝胶法制备了掺杂不同量Fe^(3+)的TiO_2光催化剂(Fe^(3+)-TiO_2/SiO_2),以氙灯为光源,罗丹明B为目标降解物,对其光催化活性进行了研究。结果表明,Fe^(3+)-TiO_2/SiO_2比TiO_2纳米粉有更好的催化活性,Fe^(3+)的最佳掺入量为0.03％。罗丹明B在粉体和膜催化剂的作用下遵循不同的光催化反应机理。根据XRD,SEM,Raman,XPS和FTIR的表征结果可认为,TiO_2在SIO_2表面薄膜化和Ti-O-Si键的形成是催化活性提高和降解机理不同的主要原因。 展开更多
关键词 Fe3+-tio2/sio2薄膜 催化剂 结构 光催化性能 溶胶-凝胶法 制备 二氧化钛
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SiO_2-TiO_2两元气凝胶的制备及其结构表征 被引量：14
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作者 邓忠生 张哲 +4 位作者 翁志农 王珏 周斌 沈军 陈玲燕 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期200-202,共3页
ＳｉＯ２－ＴｉＯ２两元气凝胶是一种新型纳米光催化氧化剂。本文以正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）、钛酸丁酯为原料，以乙醇为溶剂，分别以ＨＮＯ３、醋酸为催化剂用溶胶－凝胶法经超临界干燥制备出了ＳｉＯ２－ＴｉＯ２两元气凝胶。研究了不... ＳｉＯ２－ＴｉＯ２两元气凝胶是一种新型纳米光催化氧化剂。本文以正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）、钛酸丁酯为原料，以乙醇为溶剂，分别以ＨＮＯ３、醋酸为催化剂用溶胶－凝胶法经超临界干燥制备出了ＳｉＯ２－ＴｉＯ２两元气凝胶。研究了不同催化剂以及ＳｉＯ２：ＴｉＯ２不同配比等制备因素对溶胶－凝胶过程的影响。用ＢＥＴ、ＸＲＤ、ＳＥＭ等测试方法对其结构进行了研究， 结果表明：所制备的ＳｉＯ２－ＴｉＯ２两元气凝胶具有大比表面积（６００ｍ２ｇ１），纳米多孔结构（骨架颗粒约为３０～５０ｎｍ，孔洞尺寸为几十ｎｍｎ）； 经乙醇超临界干燥所得的 ＴｉＯ２为锐钛矿型；所制备的ＳｉＯ２－ＴｉＯ２两元气凝胶比纯ＴｉＯ２气凝胶骨架结构强度得到明显增强。 展开更多
关键词 光催化 气凝胶 溶胶-凝胶 超临界干燥 结构表征 sio2-tio2 催化剂
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多孔SiO_2-TiO_2块材的结构与性质 被引量：7
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作者 汪秀全 陈奇 +2 位作者 宋鹂 李会平 陆剑英 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期181-186,共6页
以正硅酸乙酯、钛酸正丁酯和聚乙二醇等为主要原料,采用溶胶-凝胶法合成了多孔SiO2-TiO2系块状材料．着重研究了不同含钛量下材料的红外光谱、孔径分布和化学稳定性．实验表明:500℃焙烧2h后,可有效去除残余有机物,形成以Si-O和Ti-O键... 以正硅酸乙酯、钛酸正丁酯和聚乙二醇等为主要原料,采用溶胶-凝胶法合成了多孔SiO2-TiO2系块状材料．着重研究了不同含钛量下材料的红外光谱、孔径分布和化学稳定性．实验表明:500℃焙烧2h后,可有效去除残余有机物,形成以Si-O和Ti-O键共存的无定形网络结构．引入较多钛量时,使材料的孔径分布变窄、平均孔径下降,同时样品的体积密度增加、而开口气孔率和吸水率则均下降．在80℃热水中浸泡72h后,吸附-脱附曲线的类型和形状几乎没有变化．随着Ti含量的增加,比表面积、孔容积和平均孔径的变化率减小, 耐水性提高． SiO2多孔材料在95℃的1％NaOH碱液中不稳定而溶碎,但随着Ti含量的增加,材料在碱液中的重量损失有显著减小的趋势,耐碱性明显改善．但引入Ti并不能提高该类多孔材料在98℃的20％硫酸液中的耐蚀性． 展开更多
关键词 溶胶-凝胶法 有机-无机杂化 多孔sio2-tio2 化学稳定性
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基于CsPbBr_(3)/SnO_(2)异质结的高性能光电探测器 被引量：1
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作者 龙开琳 刘风坤 +1 位作者 张春洋 郭喜涛 《半导体技术》 北大核心 2025年第9期893-900,共8页
全无机钙钛矿因其优异的光电特性和环境稳定性,近些年在光电探测领域备受关注。然而,钙钛矿光电探测器件的光电性能仍有较大的提升空间。采用布里奇曼法制备了大尺寸的CsPbBr_(3)单晶,通过热蒸发法在CsPbBr_(3)表面沉积了一层厚度约120... 全无机钙钛矿因其优异的光电特性和环境稳定性,近些年在光电探测领域备受关注。然而,钙钛矿光电探测器件的光电性能仍有较大的提升空间。采用布里奇曼法制备了大尺寸的CsPbBr_(3)单晶,通过热蒸发法在CsPbBr_(3)表面沉积了一层厚度约120 nm的SnO_(2),形成了CsPbBr_(3)/SnO_(2)type-Ⅱ型异质结。这种类型的异质结能够有效地提高光生载流子的分离和收集效率,进而提升探测器的灵敏度。研究结果显示,制备的CsPbBr_(3)/SnO_(2)异质结探测器表现出优异的弱光探测性能,在520 nm波长光源照射下,器件的光响应度高达11544 mA/W,比探测率达到4.67×10^(12)Jones。本研究可为进一步优化和设计基于钙钛矿异质结的光电器件提供参考。 展开更多
关键词 布里奇曼法 CsPbBr_(3)单晶 SnO_(2) 异质结 光电探测器
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