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构建高效可见光区分解水制氢的z型CdS/Cd/掺杂TiO_2光催化体系（英文）

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Science China Materials 2018年第6期61卷 851-860页

作者：赵钊邢艳波李海波冯萍云孙再成 Key Laboratory of Functional Materials Physics and Chemistry of the Ministry of Education Jilin Normal University Beijing Key Lab for Green Catalysis and Separation Department of Chemistry and Chemical Engineering College of Environmental and Energy Engineering Beijing University of Technology State Key Laboratory of Electroanalytical Chemistry Engineering Laboratory for Modern Analytical Techniques Changchun Institute of Applied Chemistry Chinese Academy of Sciences Department of Chemistry University of California

构建z型光催化体系是提高光生电荷分离效率和光催化活性的一种有效途径.本文通过溶胶凝胶方法制备了Cd掺杂的TiO_2纳米颗粒,并通过一步NaBH_4固相热还原的方式在材料表面可控地引入氧空位(V_O),同时掺入的Cd^(2+)可被还原为金属Cd^0纳... 详细信息

构建z型光催化体系是提高光生电荷分离效率和光催化活性的一种有效途径.本文通过溶胶凝胶方法制备了Cd掺杂的TiO_2纳米颗粒,并通过一步NaBH_4固相热还原的方式在材料表面可控地引入氧空位(V_O),同时掺入的Cd^(2+)可被还原为金属Cd^0纳米粒子(即R-Cd:TiO_2).进一步将获得的R-Cd:TiO_2材料与硫脲热水反应,材料表面的V_O可被S^(2-)替代,同时部分金属Cd^0硫化,从而获得CdS/Cd/d-TiO_2 z型光催化复合材料.研究结果表明该z型光催化复合材料具有优异的模拟太阳光及可见光区光催化活性和稳定性.通过实验分析证明构建这种全固态金属-无机半导体z型光催化复合材料,金属介质层显著促进了光生电荷的分离与迁移;此外,由于CdS和d-TiO_2在可见光区的光吸收作用,该CdS/Cd/d-TiO_2 z型光催化复合材料在可见光区的光催化活性获得了显著增强.

关键词：光催化体系可见光区 TiO2 z型掺杂分解水光催化活性复合材料

高效的CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)异质结光阳极:研究z型电荷迁移机制增强光电化学水氧化活性

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Chinese Journal of Catalysis 2021年第5期42卷 762-771页

作者：李银银武倩楠步琦璟张凯林艳红王德军邹晓新谢腾峰吉林大学化学学院吉林长春130012 吉林大学化学学院无机合成与制备化学国家重点实验室吉林长春130012

近年来以z型机制为转移的光催化体系成微光电化学分解水领域的研究热点.相比较传统的异质结,z型异质结能够保留具有高氧化能力与高还原能力的位点,从而提高光电化学效率.其中,证明电荷的z型迁移机制成为研究人员努力的方向,比较有效的... 详细信息

近年来以z型机制为转移的光催化体系成微光电化学分解水领域的研究热点.相比较传统的异质结,z型异质结能够保留具有高氧化能力与高还原能力的位点,从而提高光电化学效率.其中,证明电荷的z型迁移机制成为研究人员努力的方向,比较有效的证明方法包括自由基捕获、XPS分析和检测还原位点等.对于z型异质结,界面电场处电荷的迁移行为是至关重要的,但目前常用的证明手段对界面电场处电荷的迁移行为研究还比较少.因此,本文精心设计了CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)异质结光阳极来探索光电化学分解水中的电荷转移行为.采用开尔文探针测试、表面光电压谱测试和瞬态光电压谱测试等光物理测试手段监测CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)z型异质结光阳极界面电场中光生电荷的迁移行为.其中,开尔文探针和表面光电压测量表明,CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)界面驱动力有利于激发电子快速迁移至CdS;由于z型异质结是一个双光子的过程,因此在瞬态光电压的过程中采取了双光束策略,即用不同波长的光分别从两个半导体侧进行照光,以充分发挥内层CdS的电子传输层的作用.结果表明,在双光束照射下界面电场增强,使得更多Ti-Fe_(2)O_(3)电子与CdS空穴结合,使得更多Ti-Fe_(2)O_(3)电子与CdS空穴结合,更多的空穴迁移到Ti-Fe_(2)O_(3)的表面去参与反应,充分证明了CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)光阳极的z型迁移机制.基于界面电场有效的电荷迁移与分离的分析,对z型异质结光阳极进行了光电化学的测试,与单纯Ti-Fe_(2)O_(3)光阳极相比,CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)光阳极表现出优异的光电化学性能.其中,25CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)光阳极的光电流密度在1.23V(相对于标准氢电极)达到1.94 mA/cm^(2),比单纯Ti-Fe_(2)O_(3)光电流高出两倍.阻抗测试结果表明,CdS/Ti-Fe_(2)O_(3)光阳极能够减小电荷传输阻力,从而加快电荷分离效率,这也间接证明了z型光阳极的成功构筑,因此,本文提供了一个有效且新颖的手段来证明光电化学分解水中光催化系统的z型电荷转移机制.

关键词： CdS/Ti-Fe_(2)O_(3) z型电荷迁移界面电场异质结光阳极

基于g-C_3N_4的z型光催化体系研究进展

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物理化学学报 2016年第6期32卷 1371-1382页

作者：陈博才沈洋魏建红熊锐石兢武汉大学物理科学与技术学院人工微纳结构教育部重点实验室武汉430072

导电聚合物型光催化材料g-C_3N_4有着独特的电子结构、稳定的化学性能和显著的可见光催化活性。基于g-C_3N_4的z型光催化体系(z-g-C_3N_4)的催化效率高、电子-空穴复合率低而备受关注,在光催化领域展现出了巨大的应用潜力。本文阐述了z-... 详细信息

导电聚合物型光催化材料g-C_3N_4有着独特的电子结构、稳定的化学性能和显著的可见光催化活性。基于g-C_3N_4的z型光催化体系(z-g-C_3N_4)的催化效率高、电子-空穴复合率低而备受关注,在光催化领域展现出了巨大的应用潜力。本文阐述了z-g-C_3N_4型光催化反应体系的作用机理,综述了z-g-C_3N_4在光催化领域的研究进展,介绍了z-g-C_3N_4在产氢、转化CO_2、降解有机物等光催化领域的应用,讨论了pH值、导电介质等因素对z-g-C_3N_4光催化性能的影响。最后指出了z-g-C_3N_4光催化体系在研究过程中面临的问题和研究方向。

关键词： g-C3N4 z型光催化体系电荷传输研究进展

直接z型zn2SnO4-xNx/znO1-yNy异质结光催化剂的制备及机理

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无机化学学报 2019年第9期35卷 1551-1560页

作者：王敏谈国强张丹李斌王颖党明月任慧君夏傲刘运陕西科技大学材料科学与工程学院无机材料绿色制备与功能化陕西省重点实验室西安710021 陕西科技大学文理学院西安710021 陕西科技大学电子信息与人工智能学院西安710021

采用微波溶剂热法成功制备直接z型zn2SnO4-xNx/znO1-yNy核壳结构异质结光催化剂。2种物质不同的功函数改变了其表面电荷密度,并在界面处形成内建电场,导致其从传统的Ⅰ型镶嵌异质结转变为Ⅱ型异质结,再转变为z型异质结构。N杂质原子替代... 详细信息

采用微波溶剂热法成功制备直接z型zn2SnO4-xNx/znO1-yNy核壳结构异质结光催化剂。2种物质不同的功函数改变了其表面电荷密度,并在界面处形成内建电场,导致其从传统的Ⅰ型镶嵌异质结转变为Ⅱ型异质结,再转变为z型异质结构。N杂质原子替代O原子进入zn2SnO4和znO的晶格,在两者的价带(VB)顶部形成双杂质能级。核壳结构的z型异质结光催化剂对罗丹明B的降解速率为纯相zn2SnO4-xNx的1.40~1.43倍,同时具有良好的循环稳定性,且可以降解亚甲基蓝、甲基橙、水杨酸等污染物。z型异质结的形成使其光生电子-空穴对具有较强的氧化还原能力,而双杂质能级的存在可以拓宽其光响应范围并提高载流子的分离效率。因此,zn2SnO4-xNx/znO1-yNy异质结光催化剂高的光催化活性归因于z型异质结和双杂质能级的协同作用。

关键词：光催化氮掺杂 z型 zn2SnO4-xNx znO1-yNy

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z型推进轴系轴承高温原因分析及解决对策

珠江水运 2022年第18期 95-97页

作者：邢世阳郝全亮吴丽发王吉江王春雷中国石化股份胜利油田分公司海洋石油船舶中心

z型推进装置具有结构复杂、价格高、操作性能好、灵活机动等特点。由于其操纵性和机动性好而被广泛应用于各类工程船舶,港口作业的轮驳、多用途拖轮、自航浮吊、半潜驳等,本文通过对某轮z型定距推进装置轴系轴承高温的原因进行系统分析... 详细信息

z型推进装置具有结构复杂、价格高、操作性能好、灵活机动等特点。由于其操纵性和机动性好而被广泛应用于各类工程船舶,港口作业的轮驳、多用途拖轮、自航浮吊、半潜驳等,本文通过对某轮z型定距推进装置轴系轴承高温的原因进行系统分析,揭示导致该轴系轴承温度高的根本原因和存在先天性缺陷或技术操作性缺陷,提出相应的解决对策,经过对该轮轴系重新调整、校验和获取润滑油脂添加量经验,彻底解决了该轴系轴承高温问题。

关键词： z型船舶推进轴承高温

基于Ⅱ型和z型Ag_(3)PO_(4)基异质结光催化材料的研究进展

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功能材料 2021年第2期52卷 2109-2117页

作者：杜春艳宋佳豪谭诗杨阳露张卓王世涛余关龙禹丽娥长沙理工大学水利工程学院长沙410114 洞庭湖水环境治理与生态修复湖南省重点实验室长沙410114

太阳能光催化技术在环境污染治理方面表现出了广阔的应用前景。磷酸银(Ag_(3)PO_(4))因具有高量子效率、无毒、禁带宽度小等优点,逐渐成为光催化领域的研究热点。然而纯Ag_(3)PO_(4)在光催化过程中易发生光腐蚀、稳定性较差,这严重限制... 详细信息

太阳能光催化技术在环境污染治理方面表现出了广阔的应用前景。磷酸银(Ag_(3)PO_(4))因具有高量子效率、无毒、禁带宽度小等优点,逐渐成为光催化领域的研究热点。然而纯Ag_(3)PO_(4)在光催化过程中易发生光腐蚀、稳定性较差,这严重限制了其实际应用。主要介绍了基于Ⅱ型和z型Ag_(3)PO_(4)基异质结光催化材料的类型、制备方法、结构特点及光催化机理,并对近几年Ag_(3)PO_(4)基异质结光催化材料在降解有机污染物的最新研究进展进行综述,最后对Ag_(3)PO_(4)基异质结光催化材料的研究发展趋势进行了展望。

关键词： Ag_(3)PO_(4) 光催化 Ⅱ型 z型异质结

全回转z型拖船螺旋桨被异物缠绕后的排除方法

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航海技术 2022年第4期 1-3页

作者：杨国伟曾毅广州港股份有限公司拖轮分公司

在拖船作业所处的近岸工作环境中各种漂浮物较多,特别是在台风季节和大雨多发的洪水期,杂物、垃圾等从上游随水漂流而下,有的处于半沉浮状态,在风浪环境里难以被发现,驾驶员应加强瞭望,当发现木头、水草、胶丝绳和轮胎等异物时应与其保... 详细信息

在拖船作业所处的近岸工作环境中各种漂浮物较多,特别是在台风季节和大雨多发的洪水期,杂物、垃圾等从上游随水漂流而下,有的处于半沉浮状态,在风浪环境里难以被发现,驾驶员应加强瞭望,当发现木头、水草、胶丝绳和轮胎等异物时应与其保持适当横距,减少异物“打车叶”的情况发生。当螺旋桨卡到异物时,传统的解决方法是安排潜水员下水或拖船上排、入坞解除异物。若能巧用舵桨360°旋转功能,借助螺旋桨旋转时产生的水推力解除所卡异物。

关键词：台风季节螺旋桨拖船全回转横距 z型舵桨漂浮物

苯酚在z型光催化材料Bi2WO6/SnS2作用下的降解分析

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环境工程 2019年第12期37卷 137-143页

作者：苑承禹邹学军董玉瑛崔玉波大连民族大学

以苯酚作为目标降解物,研究了z型Bi2WO6/SnS2的光催化性能。通过水热法合成z型Bi2WO6/SnS2,并采用XRD、DRS、FTIR、PL、SEM、XPS等手段对样品进行了表征,通过光催化降解苯酚实验发现40%Bi2WO6/SnS2对含酚废水的降解率可达92.5%。较高的... 详细信息

以苯酚作为目标降解物,研究了z型Bi2WO6/SnS2的光催化性能。通过水热法合成z型Bi2WO6/SnS2,并采用XRD、DRS、FTIR、PL、SEM、XPS等手段对样品进行了表征,通过光催化降解苯酚实验发现40%Bi2WO6/SnS2对含酚废水的降解率可达92.5%。较高的降解率归因于宽窄带隙材料的复合提高了光生电子-空穴的分离,因此产生更多的光生电子-空穴对,提供了更多的反应活性位,从而实现对苯酚的高效降解。

关键词： Bi2WO6/SnS2 光催化剂机理苯酚 z型

z型α-Bi2O3/g-C3N4复合光催化剂的制备与光催化性能研究

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Z型α-Bi2O3/g-C3N4复合光催化剂的制备与光催化性能研究

作者：董永浩西安建筑科技大学

学位级别：硕士

目前,环境污染问题愈发严重。为了解决环境问题,人们发现了基于半导体的光催化技术。传统的半导体光催化材料(如:Ti O、zn O)可见光响应范围窄,稳定性差。导致光催化效率较低,很难得到广泛应用。因此,寻找一种新型高效的半导体光催化剂... 详细信息

目前,环境污染问题愈发严重。为了解决环境问题,人们发现了基于半导体的光催化技术。传统的半导体光催化材料(如:Ti O、zn O)可见光响应范围窄,稳定性差。导致光催化效率较低,很难得到广泛应用。因此,寻找一种新型高效的半导体光催化剂成为该领域的研究热点。α-BiO的禁带宽度为2.6 eV-2.8 eV,可被可见光激发,对可见光的利用率高。g-CN的带隙约为2.7 eV,具有良好的可见光吸收效率,无毒,低成本,高稳定性和易制备等优点。两种半导体复合可以构成z型光催化体系,显著增加了光催化剂的稳定性和量子效率。L-精氨酸因其廉价易获取,且合成样品后L-精氨酸通过加热便可分解去除,因此被用作仿生模板。本文首先利用仿生合成技术(以L-精氨酸为仿生模板)制备了分等级结构的α-BiO光催化剂,然后制备了含缺陷的g-CN纳米片,最后将g-CN和α-BiO进行复合,制备出z型复合光催化剂。通过XRD、FESEM、TEM、XPS和UV-Vis DRS等测试手段对其进行了表征。具体研究结果如下:(1)采用仿生合成辅助水热法成功合成了α-BiO光催化剂(煅烧温度为500℃,n[L-精氨酸]:n[Bi]的摩尔比为0.5:1)。当前驱液p H值为3,制备出多孔块状结构的α-BiO;当前驱液p H值为12时,制备出纳米片状α-BiO。B-3和B-12对Rh B染料的降解效率分别为75.3%/4 h和64.5%/4 h,比无模板添加制备的B-0提高了24.6%和13.8%。多孔块状结构的B-3的光催化性能优于纳米片状B-12。h和·OH是光催化过程中的主要活性基团,B-3具有良好的循环稳定性。(2)通过热剥离法制备了含缺陷g-CN纳米片光催化剂,最佳的剥离温度为550℃,升温速率2.5℃·min,保温时间4 h。由于氧气的刻蚀,破坏了块状g-CN层与层之间的范德华力,得到了纳米片结构,层厚为9.346 nm。CN4的吸收带边由块状g-CN的478 nm蓝移至454 nm,禁带宽度由2.68 eV拓宽至2.88 eV。CN4降解TC-HCl和Rh B的效率为82.9%/4 h和97.0%/2 h,比块状g-CN提升了46.9%和64.9%;降解TC-HCl和Rh B的速率为0.0074(min)和0.0267(min),比块状g-CN提升了4.6和8.3倍。其中,h为主要活性基团,·O为次要活性基团。(3)以α-BiO为基体,g-CN为增强体,采用机械混合的方法制备了z型α-BiO/g-CN复合光催化剂。g-CN的最佳质量百分数为20 wt%。由于g-CN的掺入,BG-20光催化剂的吸收带边由α-BiO的464 nm拓宽至477 nm,促进了在可见光区的响应效率。BG-20降解Rh B染料的效率和速率分别为99.5%/4 h和0.0179(min),比α-BiO提高了24.2%和3.4倍。h和·O是光催化反应过程中的主要活性基团,且BG-20具有良好的循环稳定性。

关键词： α-Bi2O3 g-C3N4 仿生合成 z型复合光催化剂