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Journal of Materials Science & Technology 2024年第6期173卷 11-19页

作者： Chuanbiao Bie Zheng Meng Bowen He bei cheng Gang Liu Bicheng Zhu Laboratory of Solar Fuel Faculty of Materials Science and ChemistryChina University of GeosciencesWuhan 430078China State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing Wuhan University of TechnologyWuhan 430070China CAS Key Laboratory of Standardization and Measurement for Nanotechnology National Center for Nanoscience and TechnologyBeijing 100190China

Semiconductor/metal junctions are widely discussed in ***,there is a notable scarcity of systematic studies focusing on photogenerated charge carrier transfer in such ***,CdS/Pt,CdS/Au,and CdS/Ag are synthesized to serve as model systems for investigating the charge carrier transfer in semiconductor/metal *** probe force microscopy is employed to visualize the transfer of photogenerated carriers in these *** results show that the electron transfer behavior under illumination is related to the conduction band position of CdS and the Fermi level position of the ***,Schottky junctions hinder the transfer of photogenerated electrons from CdS to Pt and Au,whereas ohmic contacts facilitate the transfer of photogenerated electrons from CdS to *** work provides novel insights into the mechanisms governing the transfer of photogenerated carriers in semiconductor/metal junctions.

关键词： Kelvin probe force microscopy Surface potential Work function Contact potential difference Charge carrier transfer

Efficient overall photosynthesis of H_(2)O_(2) by the BTz@Mn_(0.2)Cd_(0.8)S S-scheme heterojunction

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Science China Chemistry 2024年第6期67卷 1953-1960页

作者： Zhongyue Chen Sijie Wan bei cheng Wang Wang Yao Xiang Jiaguo Yu Shaowen Cao State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing Wuhan University of TechnologyWuhan430070China Hubei Technology Innovation Center for Advanced Composites Wuhan University of TechnologyWuhan430070China Hospital of Wuhan University of Technology Wuhan University of TechnologyWuhan430070China Laboratory of Solar Fuel Faculty of Materials Science and ChemistryChina University of GeosciencesWuhan430074China

The photosynthesis of hydrogen peroxide(H_(2)O_(2))through the selective 2e^(-)oxygen reduction reaction(ORR)from O_(2)and H_(2)O stands out as an environmentally sustainable and cost-effective method for generating this essential ***,the widespread application of most photocatalysts is impeded by their reliance on sacrificial *** this context,we present a noteworthy advancement in the form of a step-scheme(S-scheme)heterojunction involving a donor-acceptor(D-A)-conjugated polymer and manganese cadmium sulfide(BTz@MCS).This innovative configuration enables efficient photocatalytic H_(2)O_(2)production within a non-sacrificial system,showcasing an impressive H_(2)O_(2)yield of 5,368μmol g^(-1)h^(-1)and an apparent quantum yield of 4.5%at 420 *** insights gained from in-situ irradiated X-ray photoelectron spectroscopy(ISIXPS),in-situ diffuse reflectance infrared Fourier transformations spectroscopy(DRIFTS),and density function calculations(DFT),it is revealed that the sp^(2)C between thiazole-thiazole rings at the BTz and the concentrated holes at the MCS function as spatially separated redox *** centers catalyze the selective 2e^(-)ORR and 4e^(-)water oxidation reaction(WOR)*** O_(2)generated from the WOR is subsequently utilized by the ORR cycle,enabling the overall photosynthesis of H_(2)O_(2)with accelerated total reaction ***,the high photocatalytic performance of the developed catalyst is attributed to well-designed S-scheme heterojunctions with tuned band *** spatially separated redox centers and effective transfer of photogenerated charge carriers facilitated by the internal electric field significantly enhance reaction *** study introduces a promising avenue for photocatalytic H_(2)O_(2)production without sacrificial agents,providing valuable insights into the underlying mechanisms in S-scheme heterojunctions.

关键词： hydrogen peroxide non-sacrificial redox centers S-scheme heterojunction

高校图书馆文化育人研究现状与未来展望——基于2013—2023年度的文献统计分析

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图书馆杂志 2024年第9期43卷 63-70页

作者：师晓青姜玉晶程蓓山东大学(威海)图书馆山东威海264209

作为信息服务中心和文化传承重要基地的高校图书馆,文化育人是其重要职责和使命。本文通过对2013—2023年间高校图书馆文化育人研究文献的检索统计,采用百分比结构分析法全面梳理了高校图书馆学人相关研究的演变历程和最新进展,分析发... 详细信息

作为信息服务中心和文化传承重要基地的高校图书馆,文化育人是其重要职责和使命。本文通过对2013—2023年间高校图书馆文化育人研究文献的检索统计,采用百分比结构分析法全面梳理了高校图书馆学人相关研究的演变历程和最新进展,分析发现高校图书馆文化育人在根本任务、实现路径、夯实使命与筑牢根基方面形成共识。在此基础上,提出应重视新技术下的实践创新和理论探索、加强文化育人评价研究与促进多学科交叉研究的方向性建议。

关键词：高校图书馆文献统计与分析立德树人文化育人

WO_(3)/Zn_(0.5)Cd_(0.5)S S型异质结光催化产氢耦合有机物转化机理研究

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物理化学学报 2024年第5期40卷 50-54页

作者：曹爽钟博别传彪程蓓徐飞燕武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070 中国地质大学(武汉) 材料与化学学院太阳燃料实验室武汉430078

开发新型纳米材料实现光催化产氢耦合有机物转化、提高太阳能到化学能的转换效率,在解决能源和环境危机方面具有巨大潜力。三元金属硫化物具有可调控的带隙和优异的可见光响应,在光催化分解水产氢方面引起了广泛关注。其中,Zn_(0.5)Cd_(... 详细信息

开发新型纳米材料实现光催化产氢耦合有机物转化、提高太阳能到化学能的转换效率,在解决能源和环境危机方面具有巨大潜力。三元金属硫化物具有可调控的带隙和优异的可见光响应,在光催化分解水产氢方面引起了广泛关注。其中,Zn_(0.5)Cd_(0.5)S是一种带隙较窄、导带位置较高、耐光腐蚀的还原型光催化剂;然而,单一Zn_(0.5)Cd_(0.5)S中光生电子和空穴的复合率较高,只有少部分光生载流子参与光催化反应,导致量子效率较低而无法达到实际需求。WO_(3)是一种典型的氧化型光催化剂,具有较低的价带位置和较强的氧化能力,是与Zn_(0.5)Cd_(0.5)S耦合构建S型异质结的理想半导体。基于此,本文通过静电纺丝和水热方法将Zn_(0.5)Cd_(0.5)S纳米片垂直生长在WO_(3)纳米纤维上,制备了具有核壳结构的WO_(3)/Zn_(0.5)Cd_(0.5)S异质结。功函数的差异驱动Zn_(0.5)Cd_(0.5)S的电子转移到WO_(3)上,在界面处形成内建电场并使能带弯曲。通过原位光照X射线光电子能谱、电子顺磁共振和时间分辨荧光光谱分析,发现在内建电场、弯曲能带和库仑吸引力的作用下,WO_(3)导带上的光生电子迁移到Zn_(0.5)Cd_(0.5)S价带上并与其光生空穴复合,表明WO_(3)和Zn_(0.5)Cd_(0.5)S之间形成了S型异质结,实现了具有强氧化还原能力的载流子的高效分离。得益于独特的S型光催化机制以及反应物在催化剂表面的有效吸附与活化,没有贵金属助催化剂的情况下,WO_(3)/Zn_(0.5)Cd_(0.5)S异质结在产氢(715 μmol·g^(-1)·h^(-1))和乳酸转化为丙酮酸方面表现出增强的光催化活性,实现了光生电子和空穴的高效利用。原位漫反射傅里叶变换红外光谱和密度泛函理论计算揭示了光催化产氢和有机物转化的反应机理。本工作为设计和研究新型S型异质结光催化剂、实现高效产氢耦合有机物转化提供了新的见解。

关键词：三氧化钨 S型异质结产氢有机物转化化学吸附与活化

利用电荷分离调控S型异质结光催化氧化产物选择性

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第4期59卷 185-194页

作者：谷苗莉杨祎程蓓张留洋肖鹏陈涛武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室湖北武汉430070 中国地质大学(武汉)材料与化学学院太阳燃料实验室湖北武汉430078 中国科学技术大学材料科学与工程系中国科学院能量转换材料重点实验室合肥微尺度物质科学国家实验室安徽合肥230026

半导体光催化技术为太阳能的高效利用提供了巨大的潜力.尽管众多单一半导体材料,如TiO_(2),CdS,g-C_(3)N_(4)等,已被广泛制备并用于光催化反应,但在单一光催化剂中,光生电子和空穴常因强库仑引力作用而迅速复合,导致光催化效率较低,难... 详细信息

半导体光催化技术为太阳能的高效利用提供了巨大的潜力.尽管众多单一半导体材料,如TiO_(2),CdS,g-C_(3)N_(4)等,已被广泛制备并用于光催化反应,但在单一光催化剂中,光生电子和空穴常因强库仑引力作用而迅速复合,导致光催化效率较低,难以实现大规模产业化应用.针对这一问题,开发S型异质结光催化剂成为提高催化效率的有效途径之一.该异质结不仅能实现氧化还原位点在空间上的有效分离,同时保持了较强的氧化还原能力.然而,目前关于空间分离对光催化氧化产物选择性的影响研究较少.因此,深入探究S型异质结光催化剂中空间分离对产物选择性的作用机制,对于优化光催化过程、提高产物选择性具有重要意义.本文构建了具有良好暴露活性位点的2D/2D层状BiOBr/ZnIn_(2)S_(4)S型异质结(BOB/ZIS).实验发现,在纯ZnIn_(2)S_(4)体系中,由于无法实现空间上的有效电荷分离,氧还原反应(ORR)生成的H_(2)O_(2)在光生空穴的作用下进一步转化为•OH(羟基自由基),其氧化能力超过了体系中的光生空穴,导致2,5-呋喃二甲醛被过度氧化为经济性不高的产物呋喃二甲酸.在BOB/ZIS异质结中,我们实现了光生电子-空穴的有效转移和丰富的活性中心利用.ZnIn_(2)S_(4)价带上的电子通过ORR持续生成H_(2)O_(2)(1.15 mmol∙L^(-1),5 h),而BiOBr导带上的空穴则将5-羟甲基糠醛(HMF)氧化为具有高经济价值的2,5-呋喃二甲醛(有机合成中有价值的中间体).这一结果证实了S型异质结中光生电子-空穴的有效空间分离能够同时促进H_(2)O_(2)的产生和HMF的选择性氧化为2,5-呋喃二甲醛.这一发现不仅揭示了S型异质结在光催化反应中的优势,还证实了其相对于传统牺牲剂的经济可行性.原位光照X射线光电子能谱、飞秒超快瞬态吸收光谱和密度泛函理论计算均证实,在BOB/ZIS界面之间构建了S型电荷转移机制,加速了光生电子-空穴对的转移动力学.此外,通过原位傅里叶变换红外光谱研究了催化剂表面HMF氧化过程中官能团的变化,不仅加深了对纯ZnIn_(2)S_(4)体系中HMF过度氧化现象的认识,还揭示了S型异质结在选择性氧化HMF和原位生成H_(2)O_(2)中的独特光催化机制.综上所述,本文构建了2D/2D层状BiOBr/ZnIn_(2)S_(4)S型异质结,不仅实现了光生电子-空穴的有效空间分离,还提高了产物选择性和光催化效率.本文通过深入研究S型异质结在光催化反应中的作用机制,为调控光催化产物提供了新的见解,并为有机合成相关反应中S型异质结的设计提供了借鉴.

关键词： BiOBr/ZnIn_(2)S_(4) S型异质结过氧化氢制备 5-羟甲基糠醛选择性转化转化机理

社会支持对听障学生抑郁的影响:公正世界信念和生活满意度的链式中介作用

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中国特殊教育 2024年第6期 56-64页

作者：刘红萍刘在花程蓓河北大学教育学院保定071002 中国教育科学研究院心理与特殊教育研究所北京100088 中国教育科学研究院教育督导评估研究所北京100088

为探讨听障学生社会支持、公正世界信念、生活满意度、抑郁以及四个变量之间的关系,采用社会支持评定量表、公正世界信念问卷、生活满意度量表、病人健康问卷对447名7~12年级听障学生进行问卷调查。结果发现:(1)听障男生社会支持、公正... 详细信息

为探讨听障学生社会支持、公正世界信念、生活满意度、抑郁以及四个变量之间的关系,采用社会支持评定量表、公正世界信念问卷、生活满意度量表、病人健康问卷对447名7~12年级听障学生进行问卷调查。结果发现:(1)听障男生社会支持、公正世界信念得分显著低于听障女生。(2)听障学生社会支持、公正世界信念、生活满意度、抑郁的年级差异显著。总体上看,12年级听障学生社会支持总分最高;8年级听障学生公正世界信念得分最高,7年级听障学生公正世界信念得分最低;8年级听障学生生活满意度得分最高;11年级听障学生抑郁得分最高。(3)听障学生社会支持可以通过生活满意度单独的中介作用以及公正世界信念和生活满意度的链式中介作用影响听障学生抑郁。据此,建议通过重视朋辈支持、鼓励教师支持、加大家庭支持等方式预防或缓解听障学生抑郁。

关键词：听障学生社会支持公正世界信念生活满意度抑郁分类号

乌鲁木齐市子痫前期发病的高危因素分析及Nomogram预测模型的构建与验证

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现代预防医学 2024年第11期51卷 1938-1943页

作者：程备段茉莉丁桂凤新疆医科大学公共卫生学院乌鲁木齐市妇幼保健院

目的探索乌鲁木齐市子痫前期发病的高危因素，建立风险预测模型并验证。方法通过乌鲁木齐市妇幼保健院临床科研一体化平台回顾性收集2021年2月—2023年2月产检孕妇6 138例，收集孕妇的一般资料、孕产史、妊娠期合并症，按7:3随机划分... 详细信息

目的探索乌鲁木齐市子痫前期发病的高危因素，建立风险预测模型并验证。方法通过乌鲁木齐市妇幼保健院临床科研一体化平台回顾性收集2021年2月—2023年2月产检孕妇6 138例，收集孕妇的一般资料、孕产史、妊娠期合并症，按7:3随机划分建模组4 308例与验证组1 830例。Logistic回归模型分析方法构建Nomogram预测模型，并采用受试者工作特征（ROC）曲线、校准曲线和决策曲线分析（DCA）评估列线图预测模型的区分度、校准度和临床实用性。结果高龄(OR=1.887,95%CI:1.535～2.319)、超重(OR=3.221,95%CI:2.699～3.844)、家族史(OR=1.575,95%CI:1.254～1.979)、高血压病史(OR=17.552,95%CI:7.021～43.882)、妊娠期高血压(OR=1.827,95%CI:1.388～2.405)、子痫前期病史(OR=6.216,95%CI:3.578～10.770)、首次怀孕(OR=2.384,95%CI:1.777～3.200)均为乌鲁木齐市子痫前期发病的独立危险因素。ROC曲线检验结果表明，建模组和验证组曲线下面积及95%CI分别为0.762 (0.742～0.782)、0.765 (0.734～0.796)。校准曲线和DCA曲线显示列线图具有良好的精准性和临床实用性。结论本研究建立的列线图预测模型具有良好的预测能力，为临床医护人员筛选高危患者提供重要的参考，应尽早采取干预措施预防其进一步进展，改善母婴结局。

关键词：子痫前期高危因素风险预测模型校准曲线

具有气-液-固三相界面的二维/二维石墨相氮化碳@碘氧铋S型异质结高效光催化二氧化碳还原

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Science China Materials 2024年第6期67卷 1830-1838页

作者：杨超张庆贺王往程蓓余家国曹少文 State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing Wuhan University of TechnologyWuhan 430070China Hubei Technology Innovation Center for Advanced Composites Wuhan University of TechnologyWuhan 430070China Laboratory of Solar Fuel Faculty of Materials Science and ChemistryChina University of GeosciencesWuhan 430074China

在过去几十年中,将二氧化碳光还原转化为有用的化学燃料(甲烷、一氧化碳和甲醇等)受到了极大的关注.然而,由于光生电荷的复合速度快,二氧化碳和水分子的共吸附不足,目前的二氧化碳光还原系统的效率还远远不能令人满意.本文报道了在疏水... 详细信息

在过去几十年中,将二氧化碳光还原转化为有用的化学燃料(甲烷、一氧化碳和甲醇等)受到了极大的关注.然而,由于光生电荷的复合速度快,二氧化碳和水分子的共吸附不足,目前的二氧化碳光还原系统的效率还远远不能令人满意.本文报道了在疏水碳纤维纸上构建一个紧密的二维/二维石墨相氮化碳@碘氧铋梯型(S型)异质结,用于高效的二氧化碳光还原.所制备的异质结具有良好的一氧化碳选择性(77.8%)和活性(458.0μmol h^(-1)m^(-2)).良好的光催化性能归因于良好设计的S型异质结结构,提高了电荷分离效率,以及形成了气-液-固三相界面,充分保证了二氧化碳和水的同时供给.这项工作为高效光催化二氧化碳还原系统的设计提供了新思路.

关键词： CO_(2)photoreduction S-scheme heterojunction tri-phase interface separation of charge carriers co-adsorption of CO_(2)and H2O

空心球状共价有机框架负载金纳米粒子用于光催化生产过氧化氢

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第2期57卷 143-153页

作者：张勇邱俊逸朱必成孙国太程蓓王临曦湖北理工学院化学与化工学院矿区环境污染控制与修复湖北省重点实验室湖北黄石435003 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室湖北武汉430070 中国地质大学材料与化学学院太阳燃料实验室湖北武汉430074

过氧化氢是一种高效的绿色氧化剂,广泛应用于纸浆漂白、外科消毒、废水处理和化学合成等领域.目前,过氧化氢的工业生产仍依赖于传统的蒽醌氧化法,该方法存在能耗高、污染大以及工艺复杂等问题.以太阳能为驱动力,水和氧气作为原料,利用... 详细信息

过氧化氢是一种高效的绿色氧化剂,广泛应用于纸浆漂白、外科消毒、废水处理和化学合成等领域.目前,过氧化氢的工业生产仍依赖于传统的蒽醌氧化法,该方法存在能耗高、污染大以及工艺复杂等问题.以太阳能为驱动力,水和氧气作为原料,利用半导体材料光催化生产过氧化氢被认为是一种清洁、安全、经济和节能的技术.该技术的关键是开发高效稳定的半导体光催化材料.共价有机框架(COF)是一种可用于光催化产过氧化氢的新型晶态多孔有机材料,具有结构可调控、密度低、比表面积大、热稳定性和化学稳定性高等优点,但其应用受到光生载流子快速复合的限制.将助催化剂金纳米粒子负载在COF表面,可以有效促进光生载流子的迁移与分离,从而获得较好的光催化产双氧水性能.然而,这方面的研究尚未受到较多的关注.本文采用NaBH_(4)还原法将金纳米粒子原位负载在一种空心球状COF(TB-COF)的表面,制得了不同Au含量的Au/TB-COF复合物(记为AT-x,其中x代表复合物中Au的质量百分含量),并系统研究了该材料光催化生产过氧化氢的性能.粉末X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和傅里叶转换红外光谱(FT-IR)等表征结果证明了Au/TB-COF复合物的成功制备,且发现原位负载的金纳米粒子并没有改变TB-COF的晶型、形貌和化学结构.在光催化反应中,以乙醇作为牺牲剂时,复合物AT-1的性能最佳,表现出最高的过氧化氢生成速率常数(Kf)和最低的过氧化氢分解速率常数(Kd),在可见光照射下过氧化氢生成速率达到6067μmol g^(-1)h^(-1),超过大多文献报道的COF基光催化剂性能.经4次光催化循环反应后,AT-1催化生成过氧化氢的产率略有下降,且FTIR谱、XRD谱和FESEM显示光催化反应前后AT-1的结构和形态几乎没有变化,表明其具有较好的光催化稳定性.此外,在本实验所制得的AT-x复合物中,AT-1具有最短的荧光平均寿命、最大的光电流响应和最小的阻抗,表明其具有最高的光生载流子迁移和分离能力.原位辐照X射线光电子能谱结果表明,界面电子在光照前后均从TB-COF转移到金纳米粒子,与密度泛函理论计算结果一致.电子顺磁共振和原位漫反射傅里叶变换红外光谱等实验证实了光催化过程中超氧自由基的存在,这表明AT-1光催化生产过氧化氢是连续两步单电子氧气还原的过程.实验还发现,当O_(2)被N_(2)替代时,几乎检测不到过氧化氢的产生,说明过氧化氢来源于O_(2)的还原反应.当用硝酸银和对苯醌分别作为捕获剂来消除·O_(2)^(−)和e^(−)时,光催化过氧化氢的产率显著下降,可推断·O_(2)^(−)和e^(−)是产生过氧化氢的关键物种.综上,本文详细研究了金纳米粒子作为助催化剂对COF光催化生成过氧化氢性能的促进作用,可为设计高效光催化生成过氧化氢的COF基催化剂提供参考.目前,光催化生产过氧化氢技术仍处于起步阶段,其产率仍处于mmol g^(-1)h^(-1)的水平,尚不能达到工业生产要求.开发高效的半导体催化剂是实现高效光催化生产过氧化氢的关键.未来还需要进一步提高光催化产过氧化氢的生成效率和选择性,解决O_(2)的有效吸附、可见光有效利用、光生载流子的分离与转移效率等问题,以推进光催化产过氧化氢技术的工业生产和商业应用.

关键词：共价有机框架金纳米粒子光催化双氧水生产氧气还原

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断面插值对山区河道水面线计算的适宜性分析

人民珠江 2024年第8期45卷 121-127页

作者：程贝胡豫英湖北金浪勘察设计有限公司湖北武汉430070 珠江水利委员会珠江水利科学研究院广东广州510611

河道水面线计算是山区河道治理等项目中不可或缺的部分。美国开发的HEC-RAS软件在河道水面线计算中的应用研究已有很多,但很少提及山区河道断面距较大、断面数量有限时,软件断面插值对计算结果的影响。利用HEC-RAS软件,结合北京市怀柔... 详细信息

河道水面线计算是山区河道治理等项目中不可或缺的部分。美国开发的HEC-RAS软件在河道水面线计算中的应用研究已有很多,但很少提及山区河道断面距较大、断面数量有限时,软件断面插值对计算结果的影响。利用HEC-RAS软件,结合北京市怀柔区山区河道菜食河的DEM高程数据,在基础断面、插值断面以及加密断面3个工况下分别建立了10、20、50一遇3种重现期下的河道水面线。结果表明:对于河道顺直、河道断面形式和河底高程变化不大的山区河道,插值计算能提高计算精度;对于河道不规则、河道断面形式和河底高程变化较大的山区河道,插值计算的误差较大,且重现期对水位的影响具有不确定性。

关键词：水面线 HEC-RAS 断面插值