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Insights into photocatalytic mechanism over a novel cu2WS4/MoS2 S-scheme heterojunction

Rare Metals 2024年第7期43卷 3118-3133页

作者： Wei Zhao Ji-Hui Cao Jun-Jie Liao Yun Liu Xiao-Jun Zeng Jun-Yu Shen Xue-Kun Hong Yang Guo He-Hua Zeng Ya-Zi Liu School of Materials Engineering Jiangsu Key Laboratory of Advanced Functional MaterialsSchool of Electronic and Information EngineeringChangshu Institute of Technology School of Chemistry and Chemical Engineering Changji University State Environmental Protection Key Laboratory of Soil Environmental Management and Pollution Control Ministry of Ecology and EnvironmentNanjing Institute of Environmental Sciences School of Environment Jiangsu Engineering Lab of Water and Soil Eco-RemediationNanjing Normal University Department of Chemical Engineering Curtin University

A novel efficient cu2WS4/MoS2step-scheme（S-scheme） heterojunction photocatalyst was constructed for the first time and applied in the removal of environmental *** the as-prepared photocatalysts,the cu2WS4/MoS2-8 % heterojunc tion photoc atalyst demonstrates the optimal photocatalytic performance,with the catalytic oxidation efficiency of tetracycline（TC） and the catalytic reduction efficiency of Cr6+reaching 93.3%and 82.1 %,*** excellent catalytic properties of cu2WS4/MoS2heterojunction photocatalysts are attributed to the effective separation pathways of charges and the presence of S-scheme heterojunctions,together with stronger redox *** is speculated that the photogenerated carrier migration path of the cu2WS4/MoS2catalyst follows the typical S-scheme photocatalytic mechanism,which is verified by the in-depth experimental study and simulated calculations including the electron paramagnetic resonance（EPR） analysis,free radical quenching experiments,charge density distribution,and simulated built-in electric field formation at the interface,which acts as driving force to promote the separation of photoinduced electrons and ***,the photocatalytic mechanism of S-scheme photogenerated carrier migration for the cu2WS4/MoS2catalyst is revealed based on the systematic experimental techniques and simulated calculations,accounting for its superior photocatalytic oxidation and reduction *** study provides inspiring implications to develop high-efficient S-scheme photocatalytic systems for versatile applications in solarenergy conversion.

关键词： cu 2 WS 4 /MoS 2 S-scheme Heterojunction Photocatalysis

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合金元素V、cu对含铜钢组织和性能的影响

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钢铁钒钛 2024年第4期45卷 129-136页

作者：杨何侯自勇赵俊王亚茹梁杰常智渊张玲黄晓旭钒钛资源综合利用国家重点实验室重庆大学材料科学与工程学院重庆大学轻合金材料国际合作联合实验室

设计了0V1cu钢、0.15V1cu钢和0.15V4cu钢3种含cu高强钢，研究了V、cu元素对其组织和性能的影响规律。采用相变热力学与动力学计算、LOM、SEM、TEM及显微硬度测试等系统研究了试验钢相变、显微组织和显微硬度的变化规律。结果表明：3种... 详细信息

设计了0V1cu钢、0.15V1cu钢和0.15V4cu钢3种含cu高强钢，研究了V、cu元素对其组织和性能的影响规律。采用相变热力学与动力学计算、LOM、SEM、TEM及显微硬度测试等系统研究了试验钢相变、显微组织和显微硬度的变化规律。结果表明：3种试验钢的Ac1温度在673～675°C；添加1%cu且V含量由0提高到0.15%时，Ac3温度由769°C升高到775°C；添加0.15%V且cu含量由1%提高到4%时，Ac3温度由775°C下降到757°C。0V1cu钢和0.15V1cu钢热轧态组织均为粒状贝氏体，而0.15V4cu钢的热轧态组织为马氏体和少量贝氏体，经1 100°C奥氏体化后淬火，3种试验钢组织均为板条马氏体。添加0.15%V以及V和cu复合添加均可提高试验钢的淬火硬度。其中，0.15V4cu钢淬火硬度（HV）最高，为597±7，与0V1cu钢和0.15V1cu钢相比，分别提高了44和11。以上研究表明，通过调控V和cu的添加可以实现试验钢热轧及淬火态显微组织和显微硬度的大幅度调控，为新型超高强韧含铜钢的研发提供理论指导。

关键词：含cu钢 V cu 相变显微硬度显微组织淬火

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cu对含Ce高强高效无取向硅钢磁性能的影响

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材料导报 2024年第6期38卷 172-178页

作者：李娜丁西安王永强陆勤阳郑成思安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243002 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室安徽马鞍山243002 安徽工业大学材料科学与工程学院安徽马鞍山243002

无取向硅钢作为新能源汽车电机系统的核心部件材料,要求其磁性能和力学性能同时优异,但两者往往不能兼顾。如何获得强度和磁性能的良好匹配是高性能无取向硅钢需要解决的关键问题之一。对此,本工作通过cu、Ce合金化研制了高强高效无取... 详细信息

无取向硅钢作为新能源汽车电机系统的核心部件材料,要求其磁性能和力学性能同时优异,但两者往往不能兼顾。如何获得强度和磁性能的良好匹配是高性能无取向硅钢需要解决的关键问题之一。对此,本工作通过cu、Ce合金化研制了高强高效无取向硅钢样品,但是,目前cu在硅钢中的作用尤其是对磁性能的影响机理尚不十分明确。因此,本工作采用光学显微镜、扫描电镜、背散射电子衍射和透射电镜等方法研究了cu对含Ce高强高效无取向硅钢磁性能的影响及机理。结果表明,适量cu的添加在显著提高强度的情况下同时降低高频铁损,较多cu的添加使磁感降低、铁损升高。这主要是因为,适量的cu以富cu相析出,具有尺寸小、分布分散等特点,一方面促使再结晶的发生,提高晶粒均匀性,并且高温再结晶退火过程中cu以固溶形式存在不会明显阻碍晶粒长大,对磁性能有利;另一方面促使有利织构的产生,抑制不利织构出现,提高磁感,从而在一定程度上抵消富cu析出相阻碍磁畴转动对磁性能的不利影响。cu含量较高时,富cu析出相不仅尺寸较大,而且形态呈长条状或短棒状,恶化了磁性能。

关键词： cu 高强高效无取向硅钢组织织构磁性能

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cu/Ce负载对赤泥脱除中低温烟气中NO的促进作用

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燃料化学学报（中英文） 2024年第3期52卷 362-372页

作者：李扬徐博杨赫靳立军胡浩权大连理工大学化工学院煤化工研究设计所精细化工国家重点实验室辽宁大连116024

本研究对酸洗赤泥催化剂进行cu、Ce、cu/Ce浸渍负载,并研究了金属改性赤泥对烟气中NOx的催化转化性能。研究结果表明,cu负载催化剂中的cu+与cu^(2+),有效促进了赤泥对低温烟气(200–300℃)中的NO转化率,cu的负载量达到6%时,赤泥的最高N... 详细信息

本研究对酸洗赤泥催化剂进行cu、Ce、cu/Ce浸渍负载,并研究了金属改性赤泥对烟气中NOx的催化转化性能。研究结果表明,cu负载催化剂中的cu+与cu^(2+),有效促进了赤泥对低温烟气(200–300℃)中的NO转化率,cu的负载量达到6%时,赤泥的最高NO转化率达到了90.7%;而Ce负载催化剂中的Ce^(3+)与Ce^(4+),有效促进了赤泥对中温烟气(200–400℃)中的NO转化率,Ce的负载量达到8%时,赤泥的最高NO转化率达到了94.0%;cu/Ce负载催化剂表现出比单金属负载催化剂更好的低温NO转化率,最佳的负载cu:Ce比例为1∶1,双金属负载催化剂表现出比cu负载催化剂更好的中温(300–400℃)中的NO转化率,最高达到了95.5%。其原因是,在cu/Ce协同作用下,cu+以及cu^(2+)的还原过程分别从229、302℃降至201以及247℃,同时使发生Fe2O3→FeO的还原过程的温度降低,促使ACRM-cu1Ce1具有更强的低温氧化还原能力,同时,双金属负载使催化剂具有更高的弱酸性峰,也使催化剂的强、弱酸性峰都向低温偏移,并使负载后的赤泥具有了较高的Fe离子平均氧化态以及较高的cu+含量,促进了赤泥催化剂对低温NO的转化率。

关键词：赤泥 SCR cu Ce 负载

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Efficient water disinfection with ball milled Mg-biochar: The key role of trace cu

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Chinese Chemical Letters 2024年第1期35卷 412-417页

作者： Yanchao Jin Suixiaochen Chen Peiwen Huang Xiongjian Chen Chun-Yan Lin Li-Ping Li Xiao Chen Rui Ding Jianxi Liu Riyao Chen College of Environmental and Resource Sciences Fujian Normal UniversityFuzhou 350117China School of Materials and Chemical Engineering Minjiang UniversityFuzhou 350108China Research and Development Center for Watershed Environmental Eco-Engineering Beijing Normal UniversityZhuhai 519087China Fujian Key Laboratory of Pollution Control&Resource Reuse Fuzhou 350007China

In this study, magnesium and coconut shell carbon (CSC) were prepared by a ball milled process and used for water disinfection with adsorbing tiny amounts of copper(II). Dissolved oxygen (DO) was reduced to hydrogen peroxide (H_(2)O_(2)) via a two-electron pathway by Mg corrosion. cu(II) in the wastewater will be enriched on the CSC surface and efficiently catalyzes H2O2 for inactivating E. coli. The results show that E. coli with an initial concentration of approximately 106 CFU/mL was under the detection limit (cu(II) could be adsorbed by the composite and catalyzed H2O2 to different active species. The quenching experiments, electron spin resonance (ESR) capture measurements and the UV-vis spectroscopy detection confirmed the present of the hydroxyl radicals (·OH), superoxide radicals (·O_(2)^(-)) and cu(III). Different with tradition Fenton like process, cu(III), rather than radicals, played the major role during the Mg-CSC/cu(II) process. In addition to the cellular membrane damage, most of the bacterial genomic DNA was also be degraded and the bacterial reactivation was avoided. The Mg-CSC/cu(II) process also showed a satisfied disinfection performance in real wastewater treatment. Overall, this study provides a new strategy for water disinfection.

关键词： Disinfection Magnesium cu Hydrogen peroxide Biochar

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cu含量对Q420钢在货油舱内底板环境下腐蚀行为的影响

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中国腐蚀与防护学报 2024年第4期44卷 927-938页

作者：刘超代文贺王克俊陈增耀安雁军刘智勇河北省特种设备监督检验研究院、国家市场监管重点实验室(钢制管子及管件安全评) 石家庄050061 北京科技大学新材料技术研究院北京100083

对Q420钢进行适当的cu合金化功能性改进,制备出不同cu含量(质量分数分别为0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)的新型低合金实验钢。利用浸泡实验、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等方法对含cu低合金钢在货油舱内底... 详细信息

对Q420钢进行适当的cu合金化功能性改进,制备出不同cu含量(质量分数分别为0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)的新型低合金实验钢。利用浸泡实验、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等方法对含cu低合金钢在货油舱内底板点蚀坑内环境(pH 0.85的10%(质量分数)NaCl溶液)中的腐蚀规律与机理进行了研究。结果表明,以铁素体+珠光体为组织特征的1.0cu低合金钢能够保证在Q420钢强度的水平下具有优异的耐腐蚀性能。随着浸泡时间的延长,5种不同cu含量钢的腐蚀速率整体呈下降趋势。cu含量为1%时,腐蚀速率降到0.29 mm/a,与Q420基准钢相比降低了43%。实验证明cu的添加对Q420钢在货油舱内底板环境下的均匀腐蚀性具有积极的作用。

关键词： cu 货油轮腐蚀低合金钢

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连续识别cu及PO香豆素类荧光探针合成与应用

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化工进展 2024年

作者：闫雪雪喻艳超庞树奎吴绵园荆军凯刘其业黑龙江省科学院石油化学研究院哈尔滨理工大学材料科学与化学工程学院

以4-二乙氨基水杨醛和肼基甲酸甲酯为原料制备一种新型双功能香豆素荧光探针L，并通过NMR、FTIR及HRMS对其结构表征。荧光发射光谱表明，在甲醇溶液中，探针L与cu2+形成1:1的络合物L-cu2+，在30s时间内引起荧光淬灭效应，淬灭率近100%... 详细信息

以4-二乙氨基水杨醛和肼基甲酸甲酯为原料制备一种新型双功能香豆素荧光探针L，并通过NMR、FTIR及HRMS对其结构表征。荧光发射光谱表明，在甲醇溶液中，探针L与cu2+形成1:1的络合物L-cu2+，在30s时间内引起荧光淬灭效应，淬灭率近100%，且对cu2+检测过程中具有良好的特异性，可抵抗Ba2+、Li+、cu+、Al3+、Zn2+、Cs2+、Mn2+、Ca2+、Al3+、Cd2+、K+、Mg2+、Na+、Co2+、Ag+、Fe3+及Cr2+等金属离子的干扰，检测极限低至1.70×10-8mol/L，具有高度灵敏性。同时，基于配体置换原理，络合物L-cu2+可作为荧光传感器实现对PO43-的荧光增强响应识别，且检测过程具有良好的选择性，可抵抗常见阴离子(NO2-、CO32-、SO32-、HPO42-、PO43-、P2O74-、Br-、F-、HCO3-、SO42-、C2O42-、Cl-、CH3COO-)的干扰，检测限低至6.00×10-8mol/L。此外，探针L成功应用于医药化工及化工环境保护领域，得到良好实验效果。

关键词：香豆素荧光探针 cu PO 连续识别

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荧光光谱结合分子对接探究cu、Pb与Cry1Ac毒素的相互作用

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环境化学 2024年

作者：曾洪刘芮杨思培朱式业吴志斌梁运姗湖南农业大学环境与生态学院洞庭湖区农村生态系统健康湖南省重点实验室

随着全球土壤重金属污染问题日益严峻，转Bt基因作物生长过程中所分泌的Bt抗虫毒素与土壤重金属离子的协同作用逐渐被重视.本文采用荧光光谱法与分子对接法，研究了cu2+、Pb2+与Cry1Ac毒素的相互作用机制.结果表明，根据Stern-volmer方... 详细信息

随着全球土壤重金属污染问题日益严峻，转Bt基因作物生长过程中所分泌的Bt抗虫毒素与土壤重金属离子的协同作用逐渐被重视.本文采用荧光光谱法与分子对接法，研究了cu2+、Pb2+与Cry1Ac毒素的相互作用机制.结果表明，根据Stern-volmer方程分析可知重金属离子能通过静态猝灭过程有效地猝灭Cry1Ac毒素的内源荧光.静态猝灭双对数公式计算得知结合位点数n均大于1表明cu2+、Pb+2与Cry1Ac毒素有较强的结合能力且存在一个强力的结合位点.并根据Van’t Hoff热力学方程计算结果判断出这是一个以静电作用力为主导的自发吸热过程.此外，重金属离子与Cry1Ac毒素的相互作用会使Try残基暴露在亲水环境中，从而使毒素结构变得更加松散.此外，分子对接结果进一步验证了cu2+、Pb2+分别通过氢键与Cry1Ac毒素在IIe413、Ser427、His428位置和Phe276、Gly278位置结合良好，且cu2+结合能力更强.因此，本研究不仅揭示了cu2+、Pb2+与Cry1Ac毒素的相互作用机制，而且为重金属离子-Bt毒素复合物的风险评估以及土壤生态安全维护提供了理论依据.

关键词： cu Pb Bt毒素荧光光谱分子对接

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粉煤灰基P型沸石吸附水中cu和Cd

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中国环境科学 2024年

作者：孙昊勇汪泽华姚亦扬吴代赦萍乡学院材料与化学工程学院南昌大学资源与环境学院

本文以粉煤灰(FA)为原料经水热反应合成了P型沸石(Z-P)。采用X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪、场发射环境扫描电子显微镜、比表面孔径分析仪、傅里叶变换红外光谱仪和X射线光电子能谱对Z-P进行表征，并研究了其对cu2+和Cd2+的吸附性能。... 详细信息

本文以粉煤灰(FA)为原料经水热反应合成了P型沸石(Z-P)。采用X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪、场发射环境扫描电子显微镜、比表面孔径分析仪、傅里叶变换红外光谱仪和X射线光电子能谱对Z-P进行表征，并研究了其对cu2+和Cd2+的吸附性能。结果表明，Z-P的BET比表面积和孔隙体积分别为38.46 m2/g和0.2180 cm3/g，均高于FA的1.273 m2/g和0.0120 cm3/g。FA、Z-P吸附cu2+和Cd2+更符合拟二级动力学模型，FA和Z-P对cu2+和Cd2+的吸附等温线数据运用Langmuir等温线模型拟合较好。Z-P吸附cu2+和Cd2+的最大吸附量分别为157.48 mg/g和131.57 mg/g，远大于FA的30.88 mg/g和25.47 mg/g。Z-P对Cd2+的循环再生吸附效果好，但对cu2+的循环再生吸附效果较差。离子强度对Z-P吸附cu2+和Cd2+分别起促进和抑制作用。本文表明Z-P可以作为有效且廉价的cu2+、Cd2+吸附剂，为FA的资源化利用和含cu2+、Cd2+重金属离子废水吸附剂的开发提供了一种方法。

关键词：粉煤灰 P型沸石吸附 cu Cd

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用于吸附养殖尾水中cu的温度敏感型淀粉基水凝胶制备及性能分析

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大连海洋大学学报 2024年

作者：姜硕孙萌孙慧张丽萍何天晓李姝诺李苗刘鹰田野浙江大学生物系统工程与食品科学学院大连海洋大学海洋科技与环境学院大连工业大学生物工程学院设施渔业教育部重点实验室(大连海洋大学) 杭州萧山东海养殖有限责任公司

为了快速移除水产养殖尾水中的铜离子，合成了一种新型温度敏感多糖基水凝胶，首先以具有结构和性能优势的2-羟基-3-异丙氧基丙基淀粉醚(HIPS)和羧甲基淀粉钠(CMS)为原料，乙二醇二缩水甘油醚(EDGE)和CaCl2为交联剂，通过形成共价键和... 详细信息

为了快速移除水产养殖尾水中的铜离子，合成了一种新型温度敏感多糖基水凝胶，首先以具有结构和性能优势的2-羟基-3-异丙氧基丙基淀粉醚(HIPS)和羧甲基淀粉钠(CMS)为原料，乙二醇二缩水甘油醚(EDGE)和CaCl2为交联剂，通过形成共价键和离子键的混合交联方式制备具有温度敏感性能的HIPS/CMS复合凝胶，利用傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对复合凝胶的结构和内部形貌进行表征，研究复合凝胶的温度敏感性能，并探究了复合凝胶对水产养殖尾水中cu2+的吸附行为。结果表明：HIPS/CMS复合凝胶具有优异的温度敏感性能，当温度高于其体积相转变温度(VPTT，34.1℃)时，复合凝胶体积明显收缩，溶胀率从62.1下降至33.6；HIPS/CMS复合凝胶对水产养殖尾水中cu2+具有良好的吸附性能，最大吸附量可高达25.2 mg/g；复合凝胶对cu2+吸附过程符合Langmuir模型。结果表明，利用该复合凝胶的温度敏感性能，实现了HIPS/CMS复合凝胶的回收再利用，并且经5次吸附-解吸循环后吸附量仍可达15.1 mg/g。

关键词：水产养殖尾水 cu 吸附水凝胶温度敏感淀粉衍生物

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