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MoS_(2)/CQDs/g-C_(3)N_(4)三相复合材料的合成及其光催化性能

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稀有金属 2024年第5期48卷 682-694页

作者：徐杨刘成宝金涛陈丰钱君超邱永斌孟宪荣陈志刚苏州科技大学材料科学与工程学院江苏省环境功能材料重点实验室江苏苏州215009 苏州科技大学江苏水处理技术与材料协同创新中心江苏苏州215009 江苏省陶瓷研究所有限公司江苏宜兴214221 苏州市环境科学研究所江苏苏州215007

为了使石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))高效地应用于光催化反应,以硫脲、柠檬汁和四水合钼酸铵为前驱体制备了MoS_(2)/CQDs/g-C_(3)N_(4)三相复合光催化剂,成功构建n-n型异质结。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(T... 详细信息

为了使石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))高效地应用于光催化反应,以硫脲、柠檬汁和四水合钼酸铵为前驱体制备了MoS_(2)/CQDs/g-C_(3)N_(4)三相复合光催化剂,成功构建n-n型异质结。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、荧光光谱、氮气吸附-脱附和紫外可见光漫反射分析(UV-Vis DRS)等方法对复合材料的晶体结构、微观形貌、光吸收特性和孔隙结构等进行了详细表征。结果表明,MoS_(2)/CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料的比表面积大、反应活性位点多。在可见光照射下(波长(λ)>420 nm),MoS_(2)的含量为10%时所合成MoS_(2)/CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料对罗丹明B(RhB)的光催化降解效率达到其降解效率最高的75.8%,降解速率最快且为g-C_(3)N_(4)的4倍。经过4次降解循环后,复合材料的降解效率仍为70.2%。

关键词：石墨相氮化碳碳量子点过渡金属硫化物异质结光催化性能

CuS/MoS-g-CN/C多相复合材料的合成及其电化学性能

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材料工程 2024年

作者：吴睿琦刘成宝陈丰邱永斌孟宪荣陈志刚苏州科技大学江苏省环境功能材料重点实验室苏州科技大学材料科学与工程学院江苏水处理技术与材料协同创新中心江苏省陶瓷研究所有限公司苏州市环境科学研究所

本文以香菇茎秆作为生物模板，双氰胺作为氮化碳前驱体，采用热聚合法制备出g-C3N4/C。以五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)，四水合钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)和硫脲(CH4N2S)分别作为Cu源，Mo源和S源，通过一步水热法制备出CuS/MoS2不同质量比... 详细信息

本文以香菇茎秆作为生物模板，双氰胺作为氮化碳前驱体，采用热聚合法制备出g-C3N4/C。以五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)，四水合钼酸铵((NH4)6Mo7O24·4H2O)和硫脲(CH4N2S)分别作为Cu源，Mo源和S源，通过一步水热法制备出CuS/MoS2不同质量比的两相复合材料。通过水热法将CuS/MoS2负载于g-C3N4/C表面，成功制备了CuS/MoS2-g-C3N4/C多相复合电极材料。通过XRD、SEM、TEM、XPS、BET等方法对复合电极材料的相结构，微观形貌、孔结构及电容性能进行表征。结果表明CuS/MoS2-g-C3N4/C复合电极材料纯度高，结晶度良好，多相界面匹配良好且表现为多孔结构。电化学性能测试中，当MoS2和CuS的质量比为1:2时，CuS/MoS2复合材料具有最佳的电化学性能，在1 A·g-1的电流密度下，比电容为230 F·g-1。当CuS/MoS2与g-C3N4/C的质量比为1:1时，CuS/MoS2-g-C3N4/C复合材料具有最佳的电化学性能，比电容达434.7 F·g-1，且经1000次循环后比电容保持率为89.2%。

关键词：石墨相氮化碳生物质炭过渡金属硫化物复合材料超级电容性能

CuO-g-CN/C复合材料的模板诱导合成及其电化学性能

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复合材料学报 2024年

作者：黄晨阳刘成宝郑磊之陈丰邱永斌孟宪荣陈志刚苏州科技大学江苏省环境功能材料重点实验室苏州科技大学材料科学与工程学院江苏水处理技术与材料协同创新中心江苏省陶瓷研究所有限公司苏州市环境科学研究所

多价铜基氧化物的理论比容量较高，但自身导电性和稳定性差；石墨相氮化碳(g-C3N4)稳定性好、氮含量高、合成方法简单，但其电容性能不佳；生物质炭具有较大的比表面积、相对较好的导电性和刚性结构。为使各相优势得到充分发挥，并且尽... 详细信息

多价铜基氧化物的理论比容量较高，但自身导电性和稳定性差；石墨相氮化碳(g-C3N4)稳定性好、氮含量高、合成方法简单，但其电容性能不佳；生物质炭具有较大的比表面积、相对较好的导电性和刚性结构。为使各相优势得到充分发挥，并且尽量弥补其缺陷，本文以尿素为g-C3N4前驱体，杏鲍菇为模板诱导合成了具有疏松多孔结构的g-C3N4/C两相复合材料，后使用水热法将CuO均匀负载在g-C3N4/C表面及孔洞内得到CuO-g-C3N4/C三相复合材料。电化学测试结果表明，CuO-g-C3N4/C的最高比电容为262.8F/g，2000次恒电流充放电循环后的电容保持率为97%，在不同电流密度下仍具有良好的充放电性能，CuO-g-C3N4/C的电容性能和稳定性能较好。这表明CuO和g-C3N4/C的三相复合不仅提高了CuO的导电性，而且使g-C3N4的电容性能得到改善，从而使整体材料的储能性能、导电性和稳定性得到提升。

关键词： g-C N CuO 电化学生物质炭模板诱导超级电容器

基于高分子配体修饰改善卤系钙钛矿稳定性的研究进展

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复合材料学报 2024年

作者：马彤彤马建中范倩倩张文博刘蜜轻化工程国家级实验教学示范中心陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西科技大学陕西省轻化工助剂化学与技术协同创新中心西安市绿色化学品与功能材料重点实验室

卤系钙钛矿具有吸收系数大、载流子迁移率高、荧光量子产率高、载流子寿命长、光电转化系数高、带隙可调等优异的特性，在发光二极管、太阳能电池、探测传感器、防伪等多领域，具有良好的应用前景，但其稳定性较差，易受外界环境影响（... 详细信息

卤系钙钛矿具有吸收系数大、载流子迁移率高、荧光量子产率高、载流子寿命长、光电转化系数高、带隙可调等优异的特性，在发光二极管、太阳能电池、探测传感器、防伪等多领域，具有良好的应用前景，但其稳定性较差，易受外界环境影响（如温度、湿度），引起其发生分解、晶体结构改变、相变等，导致其光学性能减弱，局限了它的应用。目前，卤系钙钛矿稳定性仍是一个重要的研究方向。本文首先介绍了卤系钙钛矿的结构，并分析了影响卤系钙钛矿稳定性的外部因素；然后，总结了高分子配体修饰改善卤系钙钛矿稳定性的研究进展；最后，就现阶段卤系钙钛矿纳米材料研究中存在的问题及未来研究方向进行了展望。

关键词：卤系钙钛矿高分子配体配体修饰稳定性天然高分子

Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收耦合H_(2)-MBfR处理NO效能

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中国环境科学 2024年第3期44卷 1335-1346页

作者：刘婉婷钱飞跃赵俊杰徐正慧王建芳缪润珠苏州科技大学环境科学与工程学院江苏苏州215009 城市生活污水资源化利用技术国家地方联合工程实验室江苏高校水处理技术与材料协同创新中心江苏苏州215009 苏州科技大学天平学院江苏苏州215009

构建Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收耦合H_(2)-MBfR一体化系统,驯化具有同步反硝化及铁还原能力的混合菌种,在维持反应体系稳定反硝化性能的基础上,探究进水Fe(Ⅱ)EDTA浓度、pH值对NO去除效率的影响,分析微生物群落结构.结果表明,Fe(Ⅱ)EDTA络合吸... 详细信息

构建Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收耦合H_(2)-MBfR一体化系统,驯化具有同步反硝化及铁还原能力的混合菌种,在维持反应体系稳定反硝化性能的基础上,探究进水Fe(Ⅱ)EDTA浓度、pH值对NO去除效率的影响,分析微生物群落结构.结果表明,Fe(Ⅱ)EDTA络合吸收耦合H_(2)-MBfR还原一体化系统对NO具有稳定去除效能,最大去除效率为99.50%.提高初始Fe(Ⅱ)EDTA浓度有助于Fe(Ⅱ)EDTA-NO的生成,且体系内的NO平均去除速率随着Fe(Ⅱ)EDTA浓度的提升而提升.在Fe(Ⅱ)EDTA浓度为10mmol/L时,NO最大去除速率达到44.68mg/(m3·h).pH值升高则不利于Fe(Ⅱ)EDTA-NO的生成,控制pH值为6更适合一体化系统运行.微生物群落结构分析发现一体化阶段优势菌门Proteobacteria、Bacteroidetes和Firmicutes,在该反应器中承担着重要的功能和作用,其丰度占比分别为50.35%,16.43%,14.98%.

关键词：氢自养膜生物膜反应器(H_(2)-MBfR) 烟气脱硝络合吸收影响因素

柔性压阻应变传感技术在结构健康监测领域的研究进展

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建筑结构学报 2024年第7期45卷 242-261页

作者：翁顺张之越高珂朱宏平华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074 华中科技大学控制结构湖北省重点实验室湖北武汉430074 华中科技大学国家数字建造技术创新中心湖北武汉430074

柔性压阻应变传感器具备量程大、共形能力强、稳定性好等优势,为解决传统应变传感器量程小和灵敏度低等难题提供新途径,在土木工程领域结构健康监测中有很大的应用潜力。在介绍柔性压阻应变传感器常用的材料及其传感机理基础上,归纳并... 详细信息

柔性压阻应变传感器具备量程大、共形能力强、稳定性好等优势,为解决传统应变传感器量程小和灵敏度低等难题提供新途径,在土木工程领域结构健康监测中有很大的应用潜力。在介绍柔性压阻应变传感器常用的材料及其传感机理基础上,归纳并总结了3种典型压阻传感原理的传感机制、传感器结构设计和制备方法以及在结构健康监测中的应用等三方面的研究现状。通过探讨材料选择、导电网络优化设计对传感性能调控的影响,发现采用复合导电填料和微观结构设计能一定程度提高传感性能;现阶段制造高性能且适应工程环境的柔性压阻应变传感器面临长期使用过程的性能下降、工程环境下的稳定性、监测系统集成维护等挑战;对于柔性压阻传感器的选择策略,建议选择碳系导电材料,选择不同主导的导电效应来满足对不同应变监测的需求;同时,展望了柔性压阻应变传感器在建筑结构智慧运维中的发展趋势。

关键词：结构健康监测应变感知柔性压阻传感器纳米复合材料

剪切力和进水氨氮负荷对恶化硝化颗粒污泥恢复的影响特性

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中国环境科学 2024年

作者：赵薇封宇徐浩哲张钘昱周含张良伟蒋宽胜刘文如苏州科技大学环境科学与工程学院城市生活污水资源化利用技术国家地方联合工程实验室江苏省水处理技术与材料协同创新中心江苏省环境科学与工程重点实验室

采用三个接种了恶化硝化颗粒污泥的反应器，探究剪切力和氨氮负荷对颗粒恢复的影响特性.结果表明，对照组R0(负荷为1.6g/(L·d)、剪切力为1.31cm/s)中颗粒污泥恶化加剧，并过量分泌胞外聚合物(尤其是蛋白质)，导致生物量流失严重，但因... 详细信息

采用三个接种了恶化硝化颗粒污泥的反应器，探究剪切力和氨氮负荷对颗粒恢复的影响特性.结果表明，对照组R0(负荷为1.6g/(L·d)、剪切力为1.31cm/s)中颗粒污泥恶化加剧，并过量分泌胞外聚合物(尤其是蛋白质)，导致生物量流失严重，但因较高浓度(＞25mg/L)剩余氨氮的存在， R0中亚硝化率始终在85%以上且NOB丰度低于0.66%;高剪切力的R2(负荷为1.6g/(L·d)、剪切力为2.62cm/s)中污泥沉降性能好转，但颗粒外观呈条杆状，并且R2中NOB被富集(Nitrobacter相对丰度为10.47%)，亚硝化功能消失;低负荷运行的R1(负荷为0.8g/(L·d)、剪切力为1.31cm/s)中颗粒污泥实现成功再造粒，污泥体积指数(SVI5)从55.6mL/g降至14.6mL/g，但颗粒平均粒径由579μm降低为294μm，同时，批次试验结果表明颗粒污泥中AOB与NOB仍呈分层分布.此外，高通量测序表明，剪切力和氨氮负荷的不同造成了各系统中微生物种群结构显著不同.综上，与剪切力相比，通过降低氨氮负荷控制微生物生长速率对硝化颗粒污泥恢复的积极作用更为显著.

关键词：连续流再造粒硝化颗粒污泥生长速率

石墨相氮化碳基材料的缺陷调控策略及其光催化性能研究进展

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复合材料学报 2024年

作者：鹿宇刘成宝郑磊之陈丰邱永斌孟宪荣陈志刚苏州科技大学材料科学与工程学院苏州科技大学江苏省环境功能材料重点实验室江苏省陶瓷研究所有限公司苏州市环境科学研究所江苏水处理技术与材料协同创新中心苏州科技大学

半导体光催化材料已成为有效应对环境污染和能源危机关键技术的核心要素。其中，石墨相氮化碳(g-C3N4)作为一种新兴的高效催化材料展现出了巨大的应用潜力。然而，未改性的g-C3N4存在诸如可见光响应范围有限、活性位点偏少以及光生载流... 详细信息

半导体光催化材料已成为有效应对环境污染和能源危机关键技术的核心要素。其中，石墨相氮化碳(g-C3N4)作为一种新兴的高效催化材料展现出了巨大的应用潜力。然而，未改性的g-C3N4存在诸如可见光响应范围有限、活性位点偏少以及光生载流子复合速率高等缺点，严重制约了其实际应用。为了解决上述问题，研究人员采取了多种策略，如设计和开发异质结构、实施缺陷工程和进行形貌调控等。其中，缺陷调控因能有效地调制光催化材料的电子能带结构、延缓载流子的复合和增加表面活性位点等原因备受关注。本文阐述了缺陷修饰的类型、缺陷调控策略，最后对g-C3N4基材料的开发和光催化应用进行了总结并给出了展望。

关键词：缺陷调控光催化石墨相氮化碳调控策略半导体环境污染

高电容电极材料MnO-Co纳米晶修饰多孔生物碳的简易合成（英文）

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稀有金属材料与工程 2024年第7期 1855-1862页

作者：徐杨刘高尚刘成宝郑磊之陈丰钱君超邱永斌孟宪荣陈志刚苏州科技大学江苏省环境功能材料重点实验室苏州科技大学材料科学与工程学院苏州科技大学江苏水处理技术与材料协同创新中心江苏省陶瓷研究所有限公司苏州市环境科学研究所

随着化石燃料的迅速枯竭和一系列环境问题的出现，开发和利用新型电化学储能装置已迫在眉睫，而电极材料的设计、制备和优化是决定超级电容器性能的关键因素。采用水热法将蜀葵秸秆转化为多孔碳基质，并在其上锚定了MnO和Co纳米晶。结... 详细信息

随着化石燃料的迅速枯竭和一系列环境问题的出现，开发和利用新型电化学储能装置已迫在眉睫，而电极材料的设计、制备和优化是决定超级电容器性能的关键因素。采用水热法将蜀葵秸秆转化为多孔碳基质，并在其上锚定了MnO和Co纳米晶。结果表明，制备的生物碳具有多孔结构和良好的电子传输特性，而其上的纳米晶MnO-Co则具有高电容。由于独特的纳米碳骨架结构和较大的比表面积(345.9 m2·g-1),MnO-Co纳米晶/多孔碳显示出优异的电化学电容(1 A·g-1时为146 F·g-1)和循环稳定性，循环1000次后，比容量仍保持在99.4%。

关键词： MnO-Co纳米晶体能量储存电极材料多孔生物碳