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基于电荷分离的光（电）催化剂结构设计及其性能调控

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基于电荷分离的光（电）催化剂结构设计及其性能调控

作者：潘劲康盐城工学院

学位级别：硕士

在太阳光照条件下,光催化和光电化学（PEC）水分解因大规模从水中生产可再生氢气而受到广泛关注。然而,在提高能量转换效率方面仍然面临诸多挑战,例如,如何利用较长波长的光子产氢、如何提高在特定波长下反应效率以及如何延长半导体材... 详细信息

在太阳光照条件下,光催化和光电化学（PEC）水分解因大规模从水中生产可再生氢气而受到广泛关注。然而,在提高能量转换效率方面仍然面临诸多挑战,例如,如何利用较长波长的光子产氢、如何提高在特定波长下反应效率以及如何延长半导体材料的寿命。因此,调控光催化剂和光电极材料的半导体特性备受关注,因为这直接关系到半导体材料在太阳光照下产生多少能够到达发生水分解反应位点的光激发载流子。对于特定的半导体材料而言,表面修饰不仅有利于活化半导体的水分解反应,而且对于促进电荷分离和提高材料在光激发下的稳定性也至关重要。通过有效合成和对比Pt-M/WO（M=Cu,Co,Ni）薄膜。与WO薄膜相比,Pt-M/WO薄膜对亚甲基蓝（MB）溶液降解的光催化能力大大提高。由于双金属合金Pt-M和WO之间的功函数（Φ）存在较大差异,因此在Pt-M/WO界面处出现能带弯曲。此外,Cu、Co或Ni等过渡金属的引入改变了Pt-M/WO薄膜的电子结构,有利于电子-空穴的分离和迁移。本研究提出了一种独特的策略,用于在Pt-M修饰的WO薄膜中实现光催化领域的电子调控。以具有供体-受体（D-A）构型的质子化Py DTDO-3共轭聚合物和二维层状Mo S为原料,构建了一种S型异质结（PPMS）。在可见光照射下,最佳的PPMS-0.5%异质结光催化析氢效率为75.4 mmol g h。密度泛函理论（DFT）计算表明,内置电场的建立有利于Py DTDO-3中的电子自发转移到Mo S上,并且界面处的Mo S具有丰富的S原子作为额外的光催化析氢反应活性位点。利用飞秒瞬态吸收光谱（fs-TAS）动力学研究,结果表明来自Py DTDO-3导带（CB）的电子转移加速了Mo S价带（VB）的空穴消耗。总之,S型异质结的PPMS表现出促进的定向电荷迁移和增加的活性位点,共同增强了光催化析氢表现。将具有3D分层花状结构的（Co,Ni）-MOF阵列涂覆在珊瑚状WO/W薄膜上。最佳的（Co,Ni）-MOF/WO/W光阳极在0.5 M NaSO溶液中,1.23 V下表现出2.96 m A cm的高光电流密度,并且PEC电池在AM 1.5 G太阳光下表现出优异的太阳能-氢（STH）效率（2.17%）。同时,光辅助开尔文探针力显微镜（KPFM）已经证明了光生电荷的分离行为和空间分布。此外,通过DFT计算揭示了d带中心的移动和析氧反应（OER）吉布斯自由能的变化。总体而言,Co、O、Ni和W离子的耦合效应可能导致（Co,Ni）-MOF/WO/W光阳极中的电子离域,提高OER活性并最终改善PEC水分解表现。太阳光照条件下的光催化和光电化学水分解吸引广泛关注,但提高能量转换效率仍面临挑战。本文研究聚焦于调控光催化剂和光电极材料的半导体特性,以增强光激发和电荷分离。这些发现为光催化和光电化学水分解提供了重要的电子调控策略。

关键词：光催化光电化学电荷分离 S型异质结水分解产氢

由质子化D-A型聚合物和MoS_(2)构建S型异质结实现高效光催化析氢

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第3期58卷 180-193页

作者：潘劲康张艾彩珺张莉华董鹏玉盐城工学院江苏省新型环保重点实验室江苏盐城224051 盐城工学院化学化工学院江苏盐城224051 盐城工学院机械工程学院江苏盐城224051

化石能源的过度消耗及其所引发的环境污染已经成为制约人类社会可持续发展的关键因素,因此开发绿色、可再生的能源已成为全球的迫切需求.氢能作为一种新型能源,具有能量密度高、清洁以及可持续等优点,备受研究者的关注.光催化分解水制... 详细信息

化石能源的过度消耗及其所引发的环境污染已经成为制约人类社会可持续发展的关键因素,因此开发绿色、可再生的能源已成为全球的迫切需求.氢能作为一种新型能源,具有能量密度高、清洁以及可持续等优点,备受研究者的关注.光催化分解水制氢技术能够将太阳能转化为可储存的清洁能源,被视为未来解决能源和环境问题的可行性方案.在过去几十年里,众多科学家致力于研发各种高效的析氢光催化剂,以推进光催化分解水制氢技术的实际应用.其中,S型异质结光催化剂因其快速的光生电荷转移效率和出色的氧化还原能力,被认为是提高光催化析氢性能的有效途径之一.本文以质子化、具有供体-受体(D-A)构型的PyDTDO-3共轭聚合物和二维层状MoS_(2)为原料,构建了一种S型异质结(PPMS),并将其用于光催化分解水制氢.红外光谱结果表明,质子化处理导致PyDTDO-3表面吸附了大量H^(+),使其Zeta电势降低,表面负电荷减少,更有利于MoS_(2)的吸附,进而形成具有紧密接触界面的PPMS S型异质结.在可见光照射下,PPMS-0.5%(即MoS_(2)占PyDTDO-3的质量百分数为0.5%)S型异质结的性能最佳,其光催化析氢效率达到75.4 mmol g^(–1)h^(–1),是纯PyDTDO-3的4.6倍.此外,在550 nm光激发下,PPMS-0.5%异质结的光催化析氢表观量子效率最高达到19.6%.光电流响应和电化学阻抗谱结果表明,PPMS异质结展现出了显著提升的光生电荷分离效率.通过密度泛函理论计算发现,PyDTDO-3和MoS_(2)具有不同的功函数,这导致费米能级间隙的产生,从而形成了内建电场.该内建电场有助于MoS_(2)上的电子自发转移到PyDTDO-3上,从而在PyDTDO-3与MoS_(2)的界面上产生了明显的差分电荷密度分布:PyDTDO-3表面带有负电荷,MoS_(2)表面则带有正电荷.在可见光激发下,得益于PyDTDO-3独特的D-A型结构,光生电子可以快速从供体(芘供体)的最高占据分子轨道传递到受体(DTDO受体)的最低未占据分子轨道(LUMO);随后,这些被激发的光生电子进入MoS_(2)的表面.利用飞秒瞬态吸收光谱研究动力学行为,结果表明,来自PyDTDO-3的LUMO电子转移加速了MoS_(2)价带的空穴消耗,这进一步证实了S型光生电荷分离机制.此外,与单组分PyDTDO-3和MoS_(2)相比,PPMS S型异质结具有较低的吉布斯自由能(ΔGH*,0.77 eV),表明它更有利于过渡态(H*)的形成以及分子氢在PPMS上的有效解吸.总之,PPMS S型异质结表现出促进的电荷定向迁移和增加的活性位点,共同增强了其光催化析氢性能.综上,本文首先对D-A构型的PyDTDO-3进行质子化处理,再与MoS_(2)复合,制备了具有紧密接触界面的S型PPMS异质结.该异质结结构显著促进了PyDTDO-3和MoS_(2)之间的电荷定向迁移;此外,通过引入MoS_(2)中丰富的S原子,增加了光催化析氢活性位点,从而大大提高了光催化析氢效率.本文为设计和开发新型高效的光催化析氢材料提供了新的思路和参考.

关键词： S型异质结质子化D-A型聚合物 MoS_(2) 光催化析氢密度泛函理论计算

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深度学习下的高中数学概念教学研究

试题与研究 2024年第7期 46-48页

作者：潘劲森福建省莆田第四中学

随着高中数学教学改革的不断深入，深度学习这一理念走进了数学课堂。越来越多的高中数学教师开始主动探究深度学习模式，并逐渐将其应用于课堂教学。文章就此以概念教学为例，深入分析了如何以深度学习为导向，创新数学概念教学模式，... 详细信息

随着高中数学教学改革的不断深入，深度学习这一理念走进了数学课堂。越来越多的高中数学教师开始主动探究深度学习模式，并逐渐将其应用于课堂教学。文章就此以概念教学为例，深入分析了如何以深度学习为导向，创新数学概念教学模式，提升学生的学习效率。

关键词：深度学习高中数学概念教学

杭州市流感样病例中流感病毒和肠道病毒流行特征分析

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病毒学报 2024年第3期40卷 536-545页

作者：邱晓枫曹飞飞程实潘劲草李钧杭州市疾病预防控制中心杭州310021

本研究关注浙江省杭州市流感样病例中流感病毒(Influenza virus,IV)和肠道病毒(Enterovirus,EV)的病原谱及流行特征,为IV和EV感染防治提供了科学依据。纳入2021年杭州市流感监测哨点医院2762份流感样病例咽拭子样本,检出IV 188例(6.81%)... 详细信息

本研究关注浙江省杭州市流感样病例中流感病毒(Influenza virus,IV)和肠道病毒(Enterovirus,EV)的病原谱及流行特征,为IV和EV感染防治提供了科学依据。纳入2021年杭州市流感监测哨点医院2762份流感样病例咽拭子样本,检出IV 188例(6.81%)、EV 286例(10.35%)、IV和EV共感染9例(0.33%)。结果显示:IV流行季节主要是秋冬季、8~17岁年龄组可能是重点人群;EV流行季节主要是夏季、8岁以下儿童是重点人群。IV阳性率无性别差异(χ^(2)=0.122,P=0.762),EV阳性率男性高于女性(χ^(2)=18.913,P<0.001)。IV阳性样本均为乙型流感Victoria亚型。EV阳性标本中128例(44.76%)测序成功,156例(54.55%)分型成功,包括5种HEV-A、6种HEVB、6种RV-A。IV优势基因型为BV,EV优势基因型为CVA4。2021年浙江省杭州市流感样病例中IV、EV感染具有明确的季节性和年龄特征。

关键词：流感病毒肠道病毒流感样病例基因型流行特征

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草原铁路全力做好大秦线分流运输

草原铁路全力做好大秦线分流运输

呼和浩特局集团公司提升调度水平确保汛期行车安全

人民铁道

作者：常乐潘劲松

本报呼和浩特4月11日电（常乐潘劲松）4月1日起，大秦铁路展开为期30天的春季集中修，部分电煤经京包、唐包线迂回运输。中国铁路呼和浩特局集团有限公司全力做好货源分流承接工作，确保高质量完成电煤迂回运输。为提升友谊水库口的... 详细信息

本报呼和浩特4月11日电（常乐潘劲松）4月1日起，大秦铁路展开为期30天的春季集中修，部分电煤经京包、唐包线迂回运输。中国铁路呼和浩特局集团有限公司全力做好货源分流承接工作，确保高质量完成电煤迂回运输。为提升友谊水库口的交车能力，该局集团公司加强沟通协作，充......

关键词：乘务交路分流运输大秦线

来源： cnki报纸评论

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呼和浩特局集团公司提升调度水平确保汛期行车安全

2021-2022年杭州新型冠状病毒阳性病例中人鼻病毒的共感染特征分析

人民铁道

作者：常乐潘劲松赵学龙

本报呼和浩特5月25日电（常乐潘劲松赵学龙）汛期来临，内蒙古草原降雨逐渐增多，中国铁路呼和浩特局集团有限公司抓实落细“防、避、抢”措施，提升调度水平，严把高铁和普速列车安全关，全力确保汛期行车安全。加强顶层设计。呼和... 详细信息

本报呼和浩特5月25日电（常乐潘劲松赵学龙）汛期来临，内蒙古草原降雨逐渐增多，中国铁路呼和浩特局集团有限公司抓实落细“防、避、抢”措施，提升调度水平，严把高铁和普速列车安全关，全力确保汛期行车安全。加强顶层设计。呼和浩特局集团公司调度所研究细化涵盖超前......

关键词：旅客列车呼和浩特调度所行车安全

来源： cnki报纸评论

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中华实验和临床病毒学杂志 2024年第3期38卷 299-303页

作者：程实于新芬曹飞飞周银燕潘劲草杭州市疾病预防控制中心(杭州市卫生监督所)卫生检验中心杭州310021

目的了解新型冠状病毒(2019 novel coronavirus,2019-nCoV)阳性病例中人鼻病毒(human rhinovirus,HRV)的共感染特征及系统进化特征。方法使用实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,qPCR)对7213份2019-nCoV核酸阳性样本进行了包括HRV在内的10种常见呼吸道病毒检测,分析其共感染特征;对HRV核酸阳性样本进行了VP4/VP2基因片段测序并构建进化树,分析其系统进化特征。结果2019-nCoV核酸阳性样本中合并HRV感染最多,为97例,阳性率1.34%;其次是普通冠状病毒(coronavirus,CoV),为36例,阳性率0.50%。HRV共感染率与其他病毒相比,差异具有统计学意义(χ^(2)=318.09,P<0.001)。18岁以下组HRV共感染率最高,差异具有统计学意义(χ^(2)=36.77,P<0.001)。共感染HRV未呈现明显季节性。其中39株HRV基因片段测序成功(39/97,40.21%),进化树分析表明,10株被划分到HRV-A组,9株被划分到HRV-B组,20株被划分到HRV-C组。39份样本共检测到17个血清型,其中B6和C15为优势血清型,分别为6株(HRV-B中占比66.67%)和14株(HRV-C中占比70%),其他血清型呈散在分布。结论HRV是2019-nCoV核酸阳性病例中共感染率最高的病毒类呼吸道病原体,共感染率在18岁以下组最高。杭州地区2019-nCoV阳性病例中共感染的HRV-A组、HRV-B组和HRV-C组均有发现,血清型呈现多样性。

关键词：新型冠状病毒人鼻病毒共感染

富阳常安:依托资源禀赋打造综合型田园山水美镇

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浙江画报 2024年第4期 50-55页

作者：徐华本刊(图) 潘劲草(图) 应召平(图) 无杭州市富阳区常安镇党委常安镇人民政府浙江省住房和城乡建设厅

匠心画笔绘山水,诗意田园入常安。常安镇位于杭州市富阳区西南部,这里山清水秀、风光旖旎,南宋诗人戴复古曾留下名句“春水渡旁渡,夕阳山外山”。近年来,我们坚持“绿水青山就是金山银山”发展理念,立足实情,彰显优势,围绕“运动休闲目... 详细信息

匠心画笔绘山水,诗意田园入常安。常安镇位于杭州市富阳区西南部,这里山清水秀、风光旖旎,南宋诗人戴复古曾留下名句“春水渡旁渡,夕阳山外山”。近年来,我们坚持“绿水青山就是金山银山”发展理念,立足实情,彰显优势,围绕“运动休闲目的地、产业升级示范地、生态宜居标杆地”的“三地融合”发展目标,全面打造集山地运动、旅游集散、特色工业、有机生活于一体的综合型田园山水美镇。

关键词：田园山水运动休闲戴复古南宋诗人生态宜居产业升级资源禀赋综合型

传统平台与平台转换连接种植体在上颌单个前牙种植修复中的美学效果及对患者满意度的影响

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临床医学研究与实践 2024年第4期9卷 114-117页

作者：潘劲松王钊冯强南阳市口腔医院口腔修复科河南南阳473000 南阳市口腔医院口腔牙周科河南南阳473000

目的分析传统平台与平台转换连接种植体在上颌单个前牙种植修复中的效果。方法选取2019年10月至2021年10月我院收治的64例上颌单个前牙种植修复患者为研究对象,根据种植体连接方案不同将其分为传统组(32例,传统平台连接种植体)和转换组... 详细信息

目的分析传统平台与平台转换连接种植体在上颌单个前牙种植修复中的效果。方法选取2019年10月至2021年10月我院收治的64例上颌单个前牙种植修复患者为研究对象,根据种植体连接方案不同将其分为传统组(32例,传统平台连接种植体)和转换组(32例,平台转换连接种植体)。比较两组的应用效果。结果转换组的近中、远中种植体边缘垂直骨吸收量显著低于传统组(P0.05)。结论在上颌单个前牙种植修复的种植体连接中,平台转换较传统平台具有更佳修复效果。

关键词：前牙种植修复传统平台平台转换种植体连接