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镓离子掺杂和硫空位调控的In_(2)S_(3)增强可见光下光催化生成过氧化氢

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Chinese Journal of Catalysis 2023年第12期55卷 253-264页

作者：李锋唐小龙胡卓锋黎相明李方谢宇江燕斌余长林广东石油化工学院化学工程学院广东茂名525000 华南理工大学化学与化工学院广东广州510000 中山大学环境科学与工程学院广东省环境污染控制与修复技术重点实验室广东广州510006 广东石油化工学院材料科学与工程学院广东茂名525000 南昌航空大学环境与化学工程学院江西南昌330063

过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种绿色氧化剂,广泛用于日常生活和工业中.传统的蒽醌法制备H_(2)O_(2)的工艺流程繁琐,并且大量使用有机溶剂,对环境很不友好;小规模H_(2)O_(2)生产一般采用H2和O2直接合成,但是也存在高温、高压下使用氢气的安... 详细信息

过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种绿色氧化剂,广泛用于日常生活和工业中.传统的蒽醌法制备H_(2)O_(2)的工艺流程繁琐,并且大量使用有机溶剂,对环境很不友好;小规模H_(2)O_(2)生产一般采用H2和O2直接合成,但是也存在高温、高压下使用氢气的安全隐患.人工光催化合成H_(2)O_(2)原料(水和氧气)易得且太阳能清洁可再生,是一个非常有前景的策略.然而,在光催化过程中,电子-空穴对(e^(-)-h^(+))的高复合率大大抑制了氧还原反应(ORR)生成H_(2)O_(2)的效率.本文提出了在合成In_(2)S_(3)的金属有机框架(MOF)前驱体中加入Ga^(3+)离子(IGS5),并将IGS5在管式炉中在Ar保护下焙烧,调控S空位,制得具有高活性的Ga^(3+)离子掺杂和S空位调控的In_(2)S_(3)光催化剂.通过X射线粉末衍射和X射线光电子能谱证明了成功掺杂Ga^(3+)离子.扫描电镜、透射电镜和氮气等温吸附脱附曲线结果表明,Sv-IGS-90 (焙烧90 min)为介孔材料.紫外-可见漫反射光谱结果表明,所有催化剂均可吸收部分可见光,结合莫特肖特基曲线结果,说明催化剂的导带、价带位置均满足光催化生成H_(2)O_(2)的最低要求.采用光致发光光谱、时间分辨光致发光光谱、光电流强度曲线和电化学阻抗曲线研究了催化剂的载流子分离和重组行为.电子顺磁共振谱结果表明,Sv-IGS-90中存在S空位,结合O2程序升温解吸结果,可以推断S空位可以促进O2的吸附.计算了ORR每一步所需的热力学自由能,结果表明,Ga^(3+)离子和S空位协同作用可以提高2eORR的选择性并促进O_(2)的吸附与活化.制备的Sv-IGS5-90在异丙醇:水为1:9体系中(10vol%)连续照射(λ≥420 nm)1 h后,H_(2)O_(2)浓度达到352.58μmol L-1,是纯In_(2)S_(3)的7.5倍,450 nm处的表观量子产率为4.64%.对Sv-IGS5-90光催化产H_(2)O_(2)的机理进行了深入研究,DMPO·O_(2)^(-),DMPO·OH和TEMP ~1O_(2)信号峰表明,·O_(2)^(-),·OH,~1O_(2),e^(-)和h^(+)均参与到整个反应,说明O_(2)生成H_(2)O_(2)的途径为单电子ORR,·O_(2)^(-)首先被氧化成~1O_(2),然后生成H_(2)O_(2).综上,利用S空位调控和Ga^(3+)离子掺杂的策略可有效提高In_(2)S_(3)催化剂光催化产H_(2)O_(2)性能,为设计高性能的光催化生产H_(2)O_(2)的材料提供一定参考.

关键词：光催化硫化铟过氧化氢硫空位镓离子

同时具有催化和信号增强功能的绒毛状铜基多功能复合粒子的研究

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同时具有催化和信号增强功能的绒毛状铜基多功能复合粒子的研究

中国化学会第30届学术年会-第三十七分会：纳米催化

作者：黎相明安琪中国地质大学(北京)材料科学与工程学院

铜是地球上一种丰富和经济的资源,在工业上具有实际应用性,但同时具有催化和拉曼增强的双功能化的铜基催化剂至今还没有报道。本论文通过一种高效温和的方法来制备同时具有催化活性和表面拉曼增强作用的高性能双功能化铜基纳米复合粒子... 详细信息

铜是地球上一种丰富和经济的资源,在工业上具有实际应用性,但同时具有催化和拉曼增强的双功能化的铜基催化剂至今还没有报道。本论文通过一种高效温和的方法来制备同时具有催化活性和表面拉曼增强作用的高性能双功能化铜基纳米复合粒子。以聚电解质修饰的还原氧化石墨烯作为反应前驱体。将硝酸铜溶液加入到前驱体分散液中后,在超声条件下可简易地制备出以铜/氧化铜为核和聚电解质修饰的还原氧化石墨烯为壳的复合粒子。制备出来的复合粒子可同时有效地催化对硝基苯酚转化为对氨基苯酚的反应和作为拉曼增强基底来检测对氨基苯酚的生成。我们希望本方法可促进铜基多功能复合粒子的构建和应用。

关键词：层层自组装多层膜修饰石墨烯铜纳米粒子

催化与拉曼增强双功能铜基皮心纳米粒子的研究

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催化与拉曼增强双功能铜基皮心纳米粒子的研究

中国化学会第十六届胶体与界面化学会议

作者：黎相明安琪中国地质大学(北京) 中国地质大学(北京)材料科学与工程学院

关键词：层层自组装石墨烯铜纳米粒子

同时具有催化和信号增强功能的石墨烯-聚电解质——铜纳米复合粒子的研究

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同时具有催化和信号增强功能的石墨烯-聚电解质——铜纳米复合粒...

2016年全国矿物科学与工程学术研讨会

作者：黎相明安琪张以河中国地质大学(北京)材料科学与工程学院

关键词：层层自组装多层膜修饰石墨烯铜纳米粒子

层层自组装修饰石墨烯制备金纳米团簇及其SERS的研究

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层层自组装修饰石墨烯制备金纳米团簇及其SERS的研究

中国化学会第十五届胶体与界面化学会议

作者：黎相明张以河安琪中国地质大学(北京)材料科学与工程学院

利用层层自组装技术,对石墨烯进行多层膜修饰,利用改性后石墨烯复合物的还原性原位制备石墨烯-金纳米团簇(rGO/(PEI/PAA)/PEI-AuNCs),或石墨烯-银纳米粒子复合物。实验表明通过调节多层膜的层数、反应时间、反应物浓度,可以实现石墨烯-... 详细信息

利用层层自组装技术,对石墨烯进行多层膜修饰,利用改性后石墨烯复合物的还原性原位制备石墨烯-金纳米团簇(rGO/(PEI/PAA)/PEI-AuNCs),或石墨烯-银纳米粒子复合物。实验表明通过调节多层膜的层数、反应时间、反应物浓度,可以实现石墨烯-金/银纳米团簇复合物的可控制备。复合物具有明显的拉曼增强(SERS)效果,目标分子浓度为10M时可得到明显的拉曼信号。研究表明利用层层组装方法改性石墨烯,利用聚电解质多层膜的特性进一步制备复合物是制备石墨烯复合材料的有效的新思路。

关键词：层层自组装多层膜修饰石墨烯金纳米团簇

以创新思维和能力培养为导向的材料科学基础课程教学改革研究

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化工设计通讯 2023年第11期49卷 127-129,162页

作者：付萌黎相明广东石油化工学院广东茂名525000

从深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的角度出发,针对材料科学基础的现状和存在的问题,建立与时代相适应、以创新思维和能力培养为导向的新教学内容、新教学模式和新考核方式,提高学习效果,以期培养出符合现代社会发展规律,具... 详细信息

从深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的角度出发,针对材料科学基础的现状和存在的问题,建立与时代相适应、以创新思维和能力培养为导向的新教学内容、新教学模式和新考核方式,提高学习效果,以期培养出符合现代社会发展规律,具有创新思维和创新能力的高素质人才,全方位提高学生的应用能力和综合素质,满足现阶段国家社会发展对材料学科人才培养的需求。

关键词：材料科学基础创新思维能力培养教改

青年教师在《聚合物改性》课程中的探索与反思

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广东化工 2021年第11期48卷 238-239页

作者：付萌黎相明李广环广东石油化工学院材料科学与工程学院广东茂名525000

青年教师在工作过程中存在教学能力欠缺的问题,以《聚合物改性》这门课程为例,青年教师在授课过程中可能存在教学方式不对,授课吃力,无法达到预期效果的情况。针对这些问题,青年教师应在岗前培训过程中不流于形式、自身不断加强课程理... 详细信息

青年教师在工作过程中存在教学能力欠缺的问题,以《聚合物改性》这门课程为例,青年教师在授课过程中可能存在教学方式不对,授课吃力,无法达到预期效果的情况。针对这些问题,青年教师应在岗前培训过程中不流于形式、自身不断加强课程理论实践的修炼和提升、将科研融入教学、利用隐性的课程思政教育与知识体系相结合等帮助上好《聚合物改性》这门课程。

关键词：青年教师聚合物改性探索与思考培训课程思政科研与教学

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新工科背景下功能材料专业实验教学模式探索

教育教学论坛 2023年第25期 144-147页

作者：李广环龙涛黎相明广东石油化工学院材料科学与工程学院广东茂名525000 广东石油化工学院化学学院广东茂名525000

针对目前功能材料实验实训体系教学中的实验过于机械化、学生对实验实训不重视、教学内容兴趣不高的问题,对功能材料专业实验实训体系进行改革。梳理实践教学目标和现有实验教学内容,重构实验实训体系,以新工科内涵为指导,加强与材料各... 详细信息

针对目前功能材料实验实训体系教学中的实验过于机械化、学生对实验实训不重视、教学内容兴趣不高的问题,对功能材料专业实验实训体系进行改革。梳理实践教学目标和现有实验教学内容,重构实验实训体系,以新工科内涵为指导,加强与材料各相关专业的交叉融合。采用目标导向式实验实训方法,将实验实训模块化并形成体系,提升学生的专业交叉沟通能力、团队协作能力、实验规划和管理能力,实现多模块、多层次实验教学环节协同,强化学生实验技能和创新实践能力的培养。实践表明,上述改革的教学方法能够有效激发学生的实验兴趣,提高其解决复杂工程问题的能力。

关键词：功能材料实验实训新工科目标问题导向式教学

以提高学生化工安全与环保能力为目的的教学改革研究

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化工设计通讯 2021年第4期47卷 92-93页

作者：李广环龙涛任合刚李广霄黎相明广东石油化工学院材料科学与工程学院广东茂名525000 广东石油化工学院化学学院广东茂名525000 四川农业大学远程与继续教育学院四川雅安625000

针对目前化工安全与环保课堂教学中存在的学生对安全与环保不重视、教学内容兴趣不高等问题,对课堂的教学进行改革探讨。结合《化工安全与环保》课程特点,从目标问题导向式教学、视频案例教学、课程思政和考试制度改革等方面探讨该课程... 详细信息

针对目前化工安全与环保课堂教学中存在的学生对安全与环保不重视、教学内容兴趣不高等问题,对课堂的教学进行改革探讨。结合《化工安全与环保》课程特点,从目标问题导向式教学、视频案例教学、课程思政和考试制度改革等方面探讨该课程的教学改革措施,以期提高学生化工安全与环保的能力,提高课程的教学质量。实践表明,以上教学方法能够有效激发学生学习兴趣,提高解决复杂工程问题的能力。

关键词：化工安全与环保视频案例教学课程思政目标问题导向式教学