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钨掺杂BiVO_(4)光阳极降解环丙沙星的表面态行为

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无机化学学报 2024年第3期40卷 591-600页

作者：路子峥苏婉宜施钦潘鸿辉赵传起黄承锋彭进国广西民族大学材料与环境学院广西先进结构材料与碳中和重点实验室广西高校环境友好材料及生态修复重点实验室土壤与地下水环境研究中心南宁530006 广西化工研究院有限公司南宁530006 广西民族大学化学化工学院南宁530006 广西华投检测技术有限公司南宁530006

采用简单浸渍的方法对BiVO_(4)光阳极进行表面钨(W)掺杂,以环丙沙星(CIP)为药品和个人护理产品(PPCPs)模型污染物,研究了W掺杂BiVO_(4)光阳极降解CIP的表面态行为。结果表明,低浓度W掺杂对BiVO_(4)光阳极的晶体结构、表面形貌和光吸收... 详细信息

采用简单浸渍的方法对BiVO_(4)光阳极进行表面钨(W)掺杂,以环丙沙星(CIP)为药品和个人护理产品(PPCPs)模型污染物,研究了W掺杂BiVO_(4)光阳极降解CIP的表面态行为。结果表明,低浓度W掺杂对BiVO_(4)光阳极的晶体结构、表面形貌和光吸收性能没有显著影响。但W掺杂取代了BiVO_(4)光阳极表面的V^(5+),能抑制BiVO_(4)光阳极表面V^(5+)/V^(4+)还原过程,减少复合中心表面态,同时引入更多氧空穴,增加活性位点表面态。CIP的降解反应受表面活性位点控制。表面W掺杂能有效促进CIP降解的电荷转移,提高BiVO_(4)光阳极光电催化降解性能。

关键词：钒酸铋钨掺杂光电催化氧化技术环丙沙星表面态

钨掺杂镍铁水滑石高效电催化析氧反应(英文)

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物理化学学报 2023年

作者：段欣漩 Marshet Getaye Sendeku 张道明周道金徐立军高学庆陈爱兵邝允孙晓明清华大学深圳研究院海洋氢能研发中心北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室北京软物质科学与工程高精尖创新中心中核战略研究规划总院新疆工程学院新疆煤矿机电工程技术研究中心河北科技大学化学与制药工程学院

电解水对制备可持续和清洁的氢气能源至关重要。电解水的阳极析氧反应设计复杂的4-电子转移过程，所需能耗较高，是电解水的速控步骤。催化剂对于析氧反应的进行具有重要作用。镍铁水滑石是最具潜力的碱性非贵金属析氧反应(OER)催化剂... 详细信息

电解水对制备可持续和清洁的氢气能源至关重要。电解水的阳极析氧反应设计复杂的4-电子转移过程，所需能耗较高，是电解水的速控步骤。催化剂对于析氧反应的进行具有重要作用。镍铁水滑石是最具潜力的碱性非贵金属析氧反应(OER)催化剂，但是由于水滑石导电性差、活性位点暴露不充分、对反应中间体吸附较弱等问题，催化活性还需要进一步提高。如何提升催化活性已经被科学家们广泛关注，比如：制造缺陷、掺杂、将水滑石剥离为单层结构和组装为阵列结构等。在本论文中，通过简单的“一锅法”醇解合成了一系列不同量W掺杂NiFe-LDH的样品。XRD结果表明合成的NiFeW-LDH的衍射峰与完美NiFe-LDH标准卡片相同，没有其他的衍射峰，表明W没有单独成相，被成功掺杂进入NiFe-LDH。扫描电镜表明NiFeW-LDH为纳米片(尺寸约为～500 nm)组成的3d立体花状结构，且材料中Ni、Fe和W均匀分布。XPS表明材料中W的价态为6+，与未掺杂的NiFe-LDH相比，Fe向高价态移动，表面吸附的OH增多。在密度泛函理论(DFT)计算中，结果同样表明W6+掺杂有利于H2O和O*中间体的吸附，提高了Fe位点的活性。在1 mol·L-1KOH中，NiFeW-LDH达到10 mA·cm-2所需过电位是199和237 mV，这比大多数的NiFe基粉末催化剂的性能好。综上，实验和计算表明W掺杂调控催化剂中Fe位点电子结构，优化对反应中间体的吸附，使催化剂具有更高活性。

关键词：析氧反应水滑石钨掺杂电子相互作用电催化

钨掺杂对锂离子电池LiNiO2正极材料性能的影响

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无机化学学报 2019年第7期35卷 1169-1175页

作者：孔祥泽李东林王子匀贺欣李童心周小荣樊小勇苟蕾长安大学材料科学与工程学院新能源材料与器件研究所

采用溶胶-凝胶法制备了钨掺杂镍酸锂正极材料(LiNi1-xWxO2,x=1%、3%),研究了钨掺杂对LiNiO2正极材料电化学性能的影响。结果表明,钨掺杂明显地改善了LiNiO2的充放电循环性能,在100mA·g-1的电流密度和2.5~4.5V电压范围的测试条件下,LiNi... 详细信息

采用溶胶-凝胶法制备了钨掺杂镍酸锂正极材料(LiNi1-xWxO2,x=1%、3%),研究了钨掺杂对LiNiO2正极材料电化学性能的影响。结果表明,钨掺杂明显地改善了LiNiO2的充放电循环性能,在100mA·g-1的电流密度和2.5~4.5V电压范围的测试条件下,LiNi0.99W0.01O2材料循环400次后的容量保持率为62.51%,而LiNiO2在相同循环条件下的保持率仅为47.06%。同时,钨掺杂也提升了LiNiO2的充放电倍率性能,掺杂材料在每一个倍率下放电比容量均高于未掺杂材料。

关键词：锂离子电池 LiNiO2 钨掺杂电化学性能

钨掺杂TiO2可见光下去除阿替洛尔的反应特性

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东南大学学报（自然科学版） 2019年第5期49卷 864-872页

作者：李蓓蓓吴磊邵云李莲东南大学能源与环境学院

采用溶胶凝胶法制备了钨掺杂改性TiO2,以13WLED白灯(λ>420nm)模拟可见光光源,对阿替洛尔进行了光催化降解实验.考察了光源和溶液pH对阿替洛尔降解率的影响,并对光催化氧化阿替洛尔的反应机理进行了研究.结果表明,对TiO2进行钨掺杂改性... 详细信息

采用溶胶凝胶法制备了钨掺杂改性TiO2,以13WLED白灯(λ>420nm)模拟可见光光源,对阿替洛尔进行了光催化降解实验.考察了光源和溶液pH对阿替洛尔降解率的影响,并对光催化氧化阿替洛尔的反应机理进行了研究.结果表明,对TiO2进行钨掺杂改性可使其拥有良好的可见光响应,同时不影响其在紫外光辐照下的反应;阿替洛尔的降解率随溶液pH的升高先增大后减小,在碱性条件下阿替洛尔更容易降解;在光照360min时,阿替洛尔的降解率达93%,总有机碳(TOC)的降解率为64%,阿替洛尔在完全矿化前首先转化为中间产物;通过LC-MS技术推断出了阿替洛尔在光催化降解中的14种中间产物,并提出了降解途径可能包括醚支链的断裂、羟基化、形成苯甲醛衍生物、官能团的消除和分子间的环化与重组等.

关键词：钨掺杂 TiO2 可见光催化阿替洛尔反应机理

钨掺杂g-C_(3)N_(4)薄膜电极的制备及光电性能研究

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中国给水排水 2022年第15期38卷 61-67页

作者：齐璠静李一兵赵旭夏天中国航天建设集团有限公司北京100071 河北工业大学土木与交通学院天津300401 中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室北京100085

采用高温液相生长法制备了不同钨(W)掺杂量的W/g-C_(3)N_(4)薄膜电极,并通过SEM、XRD、FTIR、UV/vis DRS、XPS等手段对薄膜电极进行表征。结果表明,掺杂的W以W^(0)、WO_(2)和WO_(3)等多种形态存在。将W/g-C_(3)N_(4)薄膜电极用作光阳极... 详细信息

采用高温液相生长法制备了不同钨(W)掺杂量的W/g-C_(3)N_(4)薄膜电极,并通过SEM、XRD、FTIR、UV/vis DRS、XPS等手段对薄膜电极进行表征。结果表明,掺杂的W以W^(0)、WO_(2)和WO_(3)等多种形态存在。将W/g-C_(3)N_(4)薄膜电极用作光阳极,进行交流阻抗测试、光电流密度测试以及降解亚甲基蓝实验,与g-C_(3)N_(4)薄膜电极相比,W/g-C_(3)N_(4)薄膜电极对可见光的响应能力明显增强,其中当Na_(2)WO_(4)与g-C_(3)N_(4)的掺杂比为1∶50时光电流密度可提高至原来的2.2倍。通过添加自由基捕获剂探究W/g-C_(3)N_(4)薄膜电极对亚甲基蓝的催化氧化机理,发现掺杂W之后,W/g-C_(3)N_(4)薄膜电极光生电子空穴对的分离效果提高,而且电子的迁移能力增强,因此光生电子能更多、更快地迁移到阴极铂丝,被O_(2)捕获生成·O_(2)^(-)并最终生成·OH来降解亚甲基蓝;此外,WO_(3)同样具有光催化活性,在可见光下可以生成光生电子空穴对,也可以提供电子被O_(2)捕获并最终生成·OH来降解亚甲基蓝。

关键词：石墨相氮化碳钨掺杂薄膜电极光电性能

钨掺杂NiFe-MOFs衍生的氮碳材料电催化析氧性能研究

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有色金属科学与工程 2024年

作者：阳金娟刘艳红张灿文熊道陵欧阳少波康亚楠肖旭贤江西理工大学化学化工学院中南大学化学化工学院

电解水制氢两步反应中的析氧反应有复杂的电子转移步骤，设计高效的析氧催化剂对于电解水制氢至关重要。基于多金属氧酸盐(POM)和金属有机骨架(MOFs)的多样催化活性，本文提出将Keggin型多金属氧酸盐(K6Na[Ni3(H2O)3PW10O39H2O])作钨源... 详细信息

电解水制氢两步反应中的析氧反应有复杂的电子转移步骤，设计高效的析氧催化剂对于电解水制氢至关重要。基于多金属氧酸盐(POM)和金属有机骨架(MOFs)的多样催化活性，本文提出将Keggin型多金属氧酸盐(K6Na[Ni3(H2O)3PW10O39H2O])作钨源与MOFs结合，掺入氮后煅烧，在泡沫镍上生长掺钨的氮碳材料。经SEM、XRD和XPS表征显示，该材料是掺杂钨的珠链状镍铁双金属氮碳材料，拉曼光谱表示其具有较多缺陷结构促进催化作用。通过线性扫描伏安法(LSV)和Tafel曲线等电化学测试研究电催化析氧反应(OER)性能，结果表明，该材料在1.0 mol/L KOH碱性电解液中，电流密度为50 mA/cm2时其过电位为226 mV，塔菲尔斜率仅为78.64 mV/dec，工作10 h后性能几乎不变，表现出良好的催化活性和稳定性。

关键词：钨掺杂金属有机框架氮碳材料电催化析氧反应

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钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物的制备及性能

精细化工 2020年第8期37卷 1574-1579页

作者：周天滋周俏婷华悦黄春波厉良普吕维忠深圳大学化学与环境工程学院广东深圳518071

以氧化石墨烯粉末(GO)、五氧化二钒、草酸和钨酸铵为原料,用水热法制备了一系列钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物,考察了钨掺杂量、氧化石墨烯用量对复合材料的相变温度及导热率的影响。通过XRD、SEM、DSC、FTIR、激光导热系数测量仪对复合... 详细信息

以氧化石墨烯粉末(GO)、五氧化二钒、草酸和钨酸铵为原料,用水热法制备了一系列钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物,考察了钨掺杂量、氧化石墨烯用量对复合材料的相变温度及导热率的影响。通过XRD、SEM、DSC、FTIR、激光导热系数测量仪对复合材料的结构形貌、相变性能进行了表征。结果表明,石墨烯复合材料的二氧化钒粒子团聚情况得到有效改善,并均匀负载在石墨烯表面。当钨原子百分含量为2.5%、氧化石墨烯含量为4%(以五氧化二钒质量为基准)时,形成的钨掺杂二氧化钒/石墨烯复合物与纯二氧化钒相比,相变温度由66.0℃降低到32.2℃,导热率提升到16.341W/(m·K)。该复合材料能同时满足良好的隔热性与高导热性等要求。

关键词：石墨烯二氧化钒钨掺杂智能隔热散热性功能材料

钨掺杂的铁镍基层状氢氧化物用于电催化析氧和析氢反应

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无机化学学报 2020年第8期36卷 1492-1498页

作者：李春田朋庞洪昌叶俊伟宁桂玲大连理工大学化工学院大连116024

采用简便的一步水热合成法,在泡沫镍上原位生长微量W6+掺入的Fe0.2Ni(OH)2双金属层状氢氧化物(LDH),以此来降低铁镍材料的过电势。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱(Raman)等分析方法... 详细信息

采用简便的一步水热合成法,在泡沫镍上原位生长微量W6+掺入的Fe0.2Ni(OH)2双金属层状氢氧化物(LDH),以此来降低铁镍材料的过电势。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱(Raman)等分析方法对材料形貌、组成、结构等进行表征,发现钨掺杂使催化剂材料的晶体结构和电子结构发生变化,W0.03Fe0.2Ni(OH)2LDH表现出优异的电化学析氧(OER)和析氢(HER)性能。电化学测试表明该催化剂在25 mA·cm-2电流密度下OER和HER过电势分别仅有271和208 mV,塔菲尔斜率分别为61和181 mV·dec-1。此外,经过长达20 h计时电位稳定性测试后,材料的催化性能未见明显下降。

关键词：钨掺杂层状双金属氢氧化物电催化析氧反应析氢反应

钨掺杂对MnCeTiO_(x)催化剂脱硝性能的影响及其机理

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科学技术与工程 2022年第20期22卷 8972-8979页

作者：姜正雄高宇吴玺田韩志涛上海电气电站环保工程有限公司上海201612 大连海事大学轮机工程学院大连116026

氮氧化物(NO_(x))排放会对生态环境和人类健康构成严重威胁。选择性催化还原技术(selective catalytic reduction,SCR)能够高效去除氮氧化物,已被广泛应用于固定源和移动源烟气脱硝领域。MnCeTiO_(x)催化剂是一种具有较好脱硝性能的SCR... 详细信息

氮氧化物(NO_(x))排放会对生态环境和人类健康构成严重威胁。选择性催化还原技术(selective catalytic reduction,SCR)能够高效去除氮氧化物,已被广泛应用于固定源和移动源烟气脱硝领域。MnCeTiO_(x)催化剂是一种具有较好脱硝性能的SCR催化剂。采用共沉淀法制备了一系列W掺杂的MnCeTiO_(x)催化剂,考察了W掺杂对催化剂脱硝性能和抗硫中毒性能的影响。采用X射线衍射、X射线光电子能谱、原位漫反射傅里叶变换红外光谱等表征手段对MnCeTiO_(x)和W_(0.15) MnCeTiO_(x)催化剂的晶体结构、表面元素价态和表面反应活性物种进行了表征分析。探讨了W掺杂提高MnCeTiO_(x)催化剂脱硝性能和抗硫性能的反应机理。结果表明:W掺杂一方面有利于提高催化剂表面Ce^(3+)和Mn^(3+)物种的相对含量,另一方面使催化剂表面参与SCR反应的活性物种更加丰富,从而提高了催化剂脱硝性能和N_(2)选择性。W掺杂也有利于抑制NH_(4)HSO_(4)物种在催化剂表面的生成和沉积,从而提高了催化剂的抗硫中毒性能。

关键词：钨掺杂 MnCeTiO_(x)催化剂氮氧化物(NO_(x)) 选择性催化还原