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Cu掺杂及缺陷共存对ZnO光催化影响的理论研究

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原子与分子物理学报 2025年第2期42卷 24-32页

作者：张海峰赵晋忠伊思静卢士香山西农业大学基础部太谷030801 北京理工大学化学与化工学院北京100081

采用密度泛函理论研究了Cu掺杂及缺陷共存对ZnO光催化性能的影响.计算时考虑了富O和贫O两种掺杂条件.研究结果表明富O条件有利于Cu的掺杂,贫O条件则产生抑制作用.当Cu掺杂浓度较低时,不论在何种掺杂条件下,Cu的主要掺杂方式均为Cu_(Zn)... 详细信息

采用密度泛函理论研究了Cu掺杂及缺陷共存对ZnO光催化性能的影响.计算时考虑了富O和贫O两种掺杂条件.研究结果表明富O条件有利于Cu的掺杂,贫O条件则产生抑制作用.当Cu掺杂浓度较低时,不论在何种掺杂条件下,Cu的主要掺杂方式均为Cu_(Zn)型.当Cu掺杂浓度较高时,富O条件下以Cu_(Zn)-Cu_(Zn)型掺杂方式为主,贫O条件下Cu_(Zn)-Cu_(Zn)和Cu_(Zn)-Cui这两种掺杂方式都有可能出现.富O条件下Cu掺杂会促进V_(Zn)和O_(i)缺陷的产生,且引入的V_(Zn)和O_(i)缺陷趋向于距离Cu原子最近.Cu掺杂可有效降低ZnO的带隙宽度,且随着掺杂浓度的增加,相应模型的带隙宽度会继续降低.V_(Zn)、O_(i)和V_(O)缺陷共存使相应模型的带隙宽度有所增加.Cu掺杂及V_(Zn)、O_(i)、V_(O)缺陷共存使模型对可见光发生响应,扩展了模型对太阳光的吸收范围.对于Cu掺杂模型,富O条件下Cu_(Zn)-Cu_(Zn)是有利的光催化模型.对于缺陷共存模型,富O条件下Cu_(Zn)-Cu_(Zn)-V_(Zn)是有利的光催化模型,其次是Cu_(Zn)-V_(Zn)和Cu_(Zn)-O_(i),贫O条件下Cu_(Zn)-V_(O)是有利的光催化模型.

关键词： ZnO Cu掺杂缺陷共存密度泛函理论光催化

金属单原子催化剂用于稳定锂金属负极:原理、进展和前景

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科学通报 2025年第2期 179-192页

作者：罗洋崔春雨费慧龙湖南大学化学化工学院化学生物传感与计量学国家重点实验室

电子器件和新能源汽车的快速发展促使人们不断追求具有更高能量密度的储能器件.锂离子电池作为当前最主流的储能器件,其负极材料以石墨为主,然而石墨较低的理论比容量已无法满足高能量密度的发展需求.锂金属负极具有极高的理论比容量和... 详细信息

电子器件和新能源汽车的快速发展促使人们不断追求具有更高能量密度的储能器件.锂离子电池作为当前最主流的储能器件,其负极材料以石墨为主,然而石墨较低的理论比容量已无法满足高能量密度的发展需求.锂金属负极具有极高的理论比容量和最低的嵌锂电位,被认为是下一代锂离子电池最理想的负极材料.但是,锂金属负极在电镀和剥离过程中极易形成锂枝晶,所带来的安全性和稳定性问题严重阻碍了其商业化应用.近年来,金属单原子(SACs)策略常被用来解决上述难题. SACs因其独特的局部配位环境、极高的表面自由能和接近100%的原子利用率,能够促进锂离子在基底上的传输并诱导锂的均匀沉积,在抑制锂枝晶生长方面展现出了极大的潜力.基于此,本文综述了近年来SACs应用于锂金属负极的研究进展,从作用机制着手,围绕五个维度,包括SACs调控基底亲锂性、SACs提高碳基底结构稳定性、SACs修饰电池隔膜用于调控电解液中锂离子均匀分布、SACs加快去溶剂化动力学,以及SACs提高电极表面扩散动力学,对其在锂金属负极上的具体应用做了全面介绍,并在此基础上提出了SACs应用于锂金属负极的主要挑战,期望能为锂金属电池未来的发展提供思路.

关键词：锂金属负极金属单原子催化剂锂枝晶亲锂性扩散能垒去溶剂化

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生物质光发酵制氢技术研究进展

现代化工 2025年第1期45卷 56-61页

作者：屈皓李玉霞刘玉香太原理工大学环境科学与工程学院山西太原030001 晋中学院化学化工系山西晋中030619

回顾了生物质光发酵制氢的最新研究进展,对生物质预处理技术、制氢过程优化和工艺整合进行了总结分析,在此基础上,从提升制氢效率同时降低能耗方面对生物质光发酵制氢技术的未来发展做出展望。

关键词：生物质制氢光发酵制氢生物质预处理过程优化

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InSe单层中点缺陷的第一性原理研究

原子与分子物理学报 2025年第6期42卷 167-173页

作者：何诗颖谢瑞恬刘娟邹代峰赵宇清许英廖雨洁湖南科技大学物理与电子科学学院湘潭411201 智能传感器与新型传感器材料湖南省重点实验室湘潭411201 山西大学化学化工学院太原030006 武汉大学动力与机械学院武汉430072

InSe是Ⅲ-Ⅵ族化合物中的主要成员,由于其具有优异的电学性能,在太阳能电池、固体电池组等领域受到广泛的关注.光电材料及器件的优良特性由电子结构决定,而Ⅲ-Ⅵ族化合物中的点缺陷对电子结构具有重要的调控,且单层InSe中点缺陷的Perdew... 详细信息

InSe是Ⅲ-Ⅵ族化合物中的主要成员,由于其具有优异的电学性能,在太阳能电池、固体电池组等领域受到广泛的关注.光电材料及器件的优良特性由电子结构决定,而Ⅲ-Ⅵ族化合物中的点缺陷对电子结构具有重要的调控,且单层InSe中点缺陷的Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)和Heyd-Scuseria-Ernzerhof(HSE)对比研究尚且缺乏.本文基于密度泛函理论的第一性原理计算,对单层InSe的硒空位、铟空位、溴替代硒、硫替代硒、碲替代硒、镓替代铟、锡替代铟和铊替代铟的缺陷形成能和稳定性进行了研究.结果表明:在缺铟和富铟条件下,硫替代硒和镓替代铟的缺陷形成能低且可以有效的降低体系总能,提高体系的稳定性.溴替代硒具有较小的缺陷形成能,但较大的体系总能表明溴替代硒的缺陷体系不稳定.在缺铟条件下易形成铊替代铟缺陷;在富铟条件下易形成碲替代硒缺陷.上述研究结果有助于理解点缺陷对Ⅲ-Ⅵ族化合物稳定性的影响,同时也为未来实验上设计基于InSe的高效的光电子器件提供理论依据.

关键词：单层InSe 稳定性形成能点缺陷

原位合成无表面活性剂纳米钯用于催化氢转移反应合成偶氮类化合物及对不饱和双键的还原(英文)

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催化学报 2013年第11期34卷 2084-2088页

作者：汪欣王佳庆戚芬强胡磊李新明曹雪琴顾宏伟苏州大学材料与化学化工学部江苏省有机化学省重点实验室江苏苏州215123

以乙酰丙酮钯作为催化剂前体,异丙醇作为氢源,在碱性的反应过程中原位得到纳米尺度的钯纳米颗粒,并进一步得到钯-氢活性结构,实现硝基的还原及氮氮键的偶联.该催化体系还可以实现C=C和C=O键的有效还原.这类原位得到的钯纳米催化材料表... 详细信息

以乙酰丙酮钯作为催化剂前体,异丙醇作为氢源,在碱性的反应过程中原位得到纳米尺度的钯纳米颗粒,并进一步得到钯-氢活性结构,实现硝基的还原及氮氮键的偶联.该催化体系还可以实现C=C和C=O键的有效还原.这类原位得到的钯纳米催化材料表面裸露,因而具有更高的催化活性.

关键词：纳米催化剂钯转移氢化原位合成偶氮

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可循环使用表面增强拉曼散射基底研究进展

光谱学与光谱分析 2017年第11期37卷 3435-3440页

作者：傅小奇章国林江苏大学化学化工学院江苏镇江212013

表面增强拉曼散射(SERS)技术克服了拉曼光谱灵敏度低的缺点,可以获得常规拉曼光谱不易得到的分子结构信息,成为分子甚至单一分子痕量检测的一个重要手段,在生命科学、分析化学等领域得到了广泛的应用。SERS基底是SERS检测中的核心部件,... 详细信息

表面增强拉曼散射(SERS)技术克服了拉曼光谱灵敏度低的缺点,可以获得常规拉曼光谱不易得到的分子结构信息,成为分子甚至单一分子痕量检测的一个重要手段,在生命科学、分析化学等领域得到了广泛的应用。SERS基底是SERS检测中的核心部件,只有少量特殊处理的贵金属才具有较强SERS效应,同时这些传统SERS基底一般都是一次性使用,这给实际使用造成资源的浪费。在简要介绍SERS光谱发展的基础上,重点介绍了近期在可循环SERS基底的制备和应用作一述评,并对可循环SERS基底的研究和发展做了展望。

关键词：表面增强拉曼散射基底可循环检测

固相萃取-火焰原子吸收光谱法分析三钛酸钠晶须对铬(Ⅲ)的吸附行为

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冶金分析 2008年第4期28卷 54-57页

作者：李春香邓月华闫永胜王美玉王玲玲徐婉珍侯延民江苏大学化学化工学院江苏大学化学化工学院江苏镇江212013

本文以火焰原子吸收光谱法(FAAS)为检测手段,详细研究了三钛酸钠晶须对Cr(Ⅲ)的吸附行为,提出了以3.0 mol/L HNO3活化后的三钛酸钠晶须作为吸附剂,火焰原子吸收光谱法测定金属类内分泌干扰物Cr(Ⅲ)的新方法。考察了吸附酸度、吸附剂用... 详细信息

本文以火焰原子吸收光谱法(FAAS)为检测手段,详细研究了三钛酸钠晶须对Cr(Ⅲ)的吸附行为,提出了以3.0 mol/L HNO3活化后的三钛酸钠晶须作为吸附剂,火焰原子吸收光谱法测定金属类内分泌干扰物Cr(Ⅲ)的新方法。考察了吸附酸度、吸附剂用量、振荡时间、静置时间、三钛酸钠晶须对Cr(Ⅲ)的静态饱和吸附容量,及干扰离子对Cr(Ⅲ)吸附的影响。结果表明:pH 4.0时,三钛酸钠晶须对Cr(Ⅲ)的吸附效果最好;三钛酸钠晶须对Cr(Ⅲ)的静态饱和吸附容量为17.5 mg/g,远高于常见的固相吸附剂;对0.3μg/mL Cr(Ⅲ)平行测定11次的相对标准偏差为1.49%。

关键词：固相萃取火焰原子吸收光谱法三钛酸钠晶须 Cr(Ⅲ) 吸附

(2-苯并噻唑)-3-(4-硝基苯)-三氮烯与锌的显色反应的研究及应用

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冶金分析 2002年第6期22卷 14-16页

作者：邱凤仙倪良江苏大学化学化工学院江苏镇江212003 江苏大学化学化工学院

研究了新试剂(2 苯并噻唑) 3 (4 硝基苯) 三氮烯(BTNPT)与Zn 的反应。在阳离子表面活性剂溴化十六烷基三甲基铵(CTMAB)存在下,于pH10 14的缓冲溶液中,该试剂与锌可形成稳定的橙红色的络合物,其表观摩尔吸光系数为2 7×105,锌含量在0～12... 详细信息

研究了新试剂(2 苯并噻唑) 3 (4 硝基苯) 三氮烯(BTNPT)与Zn 的反应。在阳离子表面活性剂溴化十六烷基三甲基铵(CTMAB)存在下,于pH10 14的缓冲溶液中,该试剂与锌可形成稳定的橙红色的络合物,其表观摩尔吸光系数为2 7×105,锌含量在0～12μg/25mL范围内符合比尔定律。

关键词： (2-苯并噻唑)-3-(4-硝基苯)-三氮烯锌分光光度法

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三元缔合物溶剂浮选光度法测定痕量硼

冶金分析 2006年第2期26卷 25-27页

作者：闫永胜徐婉珍王德萍曹永林王赟张志刚江苏大学化学化工学院江苏镇江212013 江苏大学化学化工学院

基于苦杏仁酸与B(可生成稳定配位化合物,该配位化合物可进一步和孔雀绿形成三元缔合物,该缔合物难溶于水且不稳定,但易溶于苯、甲苯、二甲苯等有机溶剂,据此建立了溶剂浮选光度法测定硼的新方法。该法灵敏度高,ε=2.7×***-1,大多数共... 详细信息

基于苦杏仁酸与B(可生成稳定配位化合物,该配位化合物可进一步和孔雀绿形成三元缔合物,该缔合物难溶于水且不稳定,但易溶于苯、甲苯、二甲苯等有机溶剂,据此建立了溶剂浮选光度法测定硼的新方法。该法灵敏度高,ε=2.7×***-1,大多数共存离子不影响测定。测10μg硼10次,RSD=1.9%;检出限为0.56μg/mL。实测了钢样和人发中硼,相对标准偏差为1.2%~4.7%,回收率在95.2%~100.1%之间。

关键词：溶剂浮选三元缔合物光度法硼