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Highly selective photocatalytic oxidation of methane to methyl hydroperoxide

Nano Research 2024年第4期17卷 2473-2480页

作者： Chunling Bo Li Zhang Xiaolong Liu huaiqiu chang Yingxue Sun Xinyi Zhang Ting Tan Lingyu Piao National Center for Nanoscience and Technology Beijing 100190China Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering Beijing University of Chemical TechnologyBeijing 100029China

Partial oxidation of methane into primary oxidation products with high value remains a *** this work,photocatalytic oxidation of methane(CH_(4))with high methyl hydroperoxide(CH_(3)OOH)selectivity is achieved using pure titanium oxide(TiO_(2))without any cocatalyst at room temperature and atmospheric *** CH_(3)OOH production rate can reach up to 2050±88μmol·g^(-1)·h^(-1) at pH≈7.0 with 100%selectivity in the liquid *** stable reaction cycle can reach more than 30 *** low-cost system achieves superior CH_(4) conversion activity and selectivity compared with similar *** energy of hydrogen peroxide(H_(2)O_(2))to adsorbed hydroperoxyl radical(^(*)OOH)has a significantly lower reaction energy than conversion to adsorbed hydroxyl radical(*OH)on the(210)surface of the TiO_(2).The^(*)OOH preferentially combines with methyl radical(·CH_(3))to form the most energetically favorable CH_(3)*** mild oxidative environment of this system prevents the reduction of CH_(3)OOH to CH_(3)OH or over-oxidation of CH_(4),which ensures the final CH_(3)OOH with high selectivity and *** work provided a low-cost but highly efficient method to achieve partial oxidation with superior selectivity,i.e.,to convert CH_(4) into high-value chemicals.

关键词： photocatalytic methane oxidation methyl hydroperoxide titanium oxide

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Multispectral Plasmon of Anisotropic Core-shell Gold Nanorods@SiO2： Dual-band Absorption Enhancement with Coupling Dye Molecules

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Chemical Research in Chinese Universities 2018年第5期34卷 772-780页

作者： CHE Yuping WANG Yang YOU Tingting chang huaiqiu YIN Penggang ZHAI Jin Key Laboratory of Bio-inspired Smart Interfacial Science and Technology Ministry of Educate'on Beijing Key Laboratory of Bio-inspired Energy Materials and Devices School of Chemistry Beihang University Beijing 100191 R R. China Institute of Chemistry Chinese Academy of Sciences Beijing 100190 P. R. China National Center for Nanoscience and Technology Beijing 100190 P. R. China

Direct evidence of effects of surface plasmon resonance（SPR） of gold naaorods（GNRs） on dual-band light absorption enhancement with coupling dye molecules was reported by introducing gold nanorod@SiO2（GNR@SiO2） core-shell nanoparticles into a photoelectric conversion system. GNR with asymmetric shape had unusual anisotropic SPR[transversal surface plasmon resonance（TSPR） and longitudinal surface plasmon resonance（LSPR）]. The excel- lent SPR of GNR made it a promising candidate as enhancing light absorption material to increase power conversion efflciency（PCE）. The PCE was improved nearly 17.2% upon incorporating GNRs, mostly due to the increase in Jsc, while Vo~ and FF were unchanged. The improvement was mostly contributed by the SPR of the GNRs with coupling of N719. And there was also a complementary to N719 in visible light range. Therefore, SPR is an effective tool in improving the photocurrent and consequently enhancement of PCE. The TSPR and LSPR effects of GNRs on light harvesting were reflected in the increased monochromatic incident photon-to-electron conversion efficiency（IPCE）. We also utilized finite-difference tirne-domain（FDTD） to investigate the light coupling of GNRs with TiO2. Compare to the base anode, the IPCE of optimized electrode showed significant improvement and peaks broadening at 500--600 nm and 610--710 nm. We got an increase in overall conversion efficiency from 6.4% to 7.5%.

关键词： Gold nanorod Plasmon Dual-band absorption Dye-sensitized solar cell(DSSC) N719

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SrTiO_3微纳米线的制备与亲疏水性

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稀有金属材料与工程 2007年第A2期36卷 254-256页

作者：唐茂玉嵇天浩刘冠娆谢健常怀秋王钦杨青林北京航空航天大学材料科学与工程学院应用化学系北京100083

采用水热法,使用层状钛酸盐纳米线和氢氧化锶作为前驱物,在一定反应温度和反应时间的条件下简单地制备出了超细SrTiO_3粉体。结果表明,只有在反应条件和反应物配比合适时才能得到纯的SrTiO_3粉体。用X-射线粉末衍射仪和扫描电镜对SrTiO_... 详细信息

采用水热法,使用层状钛酸盐纳米线和氢氧化锶作为前驱物,在一定反应温度和反应时间的条件下简单地制备出了超细SrTiO_3粉体。结果表明,只有在反应条件和反应物配比合适时才能得到纯的SrTiO_3粉体。用X-射线粉末衍射仪和扫描电镜对SrTiO_3粉体进行了表征。结果表明,所制备的SrTiO_3粉体绝大部分为线状,长度约20μm,直径100～500 nm。用接触角仪对所制备的SrTiO_3粉体的亲疏水性进行了研究。结果表明,随着反应时间的延长,反应产物SrTiO_3的纯度逐渐增加,由原来的完全亲水性转变为疏水性,接触角为36.82°。

关键词：水热法微纳米线钛酸锶亲疏水性

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使用透射电镜进行碳纳米管精细结构的研究

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分析仪器 2013年第2期 45-48页

作者：常怀秋朴玲钰国家纳米科学中心北京100190

应用透射电镜(TEM)及其配置的X射线能量散射谱(EDS)研究了碳纳米管(单壁管和多壁管)的精细结构及元素成分,针对几种有代表性的碳纳米管进行了系统地精细结构分析。结果表明,透射电镜结合X射线能量散射谱在碳纳米管精细结构的表征及成分... 详细信息

应用透射电镜(TEM)及其配置的X射线能量散射谱(EDS)研究了碳纳米管(单壁管和多壁管)的精细结构及元素成分,针对几种有代表性的碳纳米管进行了系统地精细结构分析。结果表明,透射电镜结合X射线能量散射谱在碳纳米管精细结构的表征及成分确认方面具有非常重要、不可替代的作用。

关键词：碳纳米管透射电镜 X射线能量散射谱

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在磷酸介质中水热合成纳米TiO_2光催化剂

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稀有金属 2005年第5期29卷 680-684页

作者：常怀秋杨青林郭林嵇天浩邓元江雷北京航空航天大学材料科学与工程学院应用化学系北京100083 中国科学院化学研究所分子科学中心北京100080

使用工业偏钛酸为前驱体,在磷酸介质中借助于水热合成方法,制备了二氧化钛纳米颗粒。通过透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、光催化活性检测仪等手段对所得的样品的形貌、晶型结构及光催化降解亚甲基蓝的性... 详细信息

使用工业偏钛酸为前驱体,在磷酸介质中借助于水热合成方法,制备了二氧化钛纳米颗粒。通过透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、光催化活性检测仪等手段对所得的样品的形貌、晶型结构及光催化降解亚甲基蓝的性能进行了研究。结果表明,颗粒的形貌近似球形,所制得的产品均为锐钛矿相,在90℃下得到的纳米二氧化钛颗粒粒径为9 nm,随着温度的升高得到的纳米晶粒逐渐变大(约17 nm),且所得产品降解亚甲基蓝的能力较强。

关键词： TiO2纳米颗粒水热合成光催化活性磷酸介质

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