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绿色合成粉煤灰负载纳米零价铁及其去除水中六价铬

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环境科学学报 2024年

作者：王雪莲孙吴刘霞郜维冬成聪聪徐楠苏州科技大学环境科学与工程学院江苏省环境功能材料重点实验室

采用绿色合成方法，通过粉煤灰(Coal Fly Ash,CFA)负载，利用茶叶提取物—茶多酚还原制备纳米零价铁复合材料(nZVI@GT-CFA).同时，采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)等手段对nZVI@GT-CFA的理化性... 详细信息

采用绿色合成方法，通过粉煤灰(Coal Fly Ash,CFA)负载，利用茶叶提取物—茶多酚还原制备纳米零价铁复合材料(nZVI@GT-CFA).同时，采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)等手段对nZVI@GT-CFA的理化性质进行表征，并探究了不同Fe∶CFA负载比的nZVI@GT-CFA对水中Cr(VI)的去除效率.结果表明，粉煤灰负载和茶多酚包裹协同作用大大提高了nZVI@GT-CFA的反应活性和分散性能，且以Fe∶CFA负载比10∶1制备的nZVI@GT-CFA对Cr(VI)的去除性能最佳，达到306.57 mg·g-1，其中对Cr(VI)的还原去除量为190.45 mg·g-1，吸附去除量为116.12 mg·g-1.本研究为nZVI@GT-CFA应用于地下水Cr(VI)污染的修复提供了理论依据和技术支撑.

关键词：绿色合成粉煤灰纳米零价铁六价铬去除

二苯并吡啶并喹喔啉类延迟荧光材料的合成及其电致发光性质

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光学学报 2024年第8期44卷 160-168页

作者：杨耀祖黄飞翔谢凤鸣张强袁国胡英元赵鑫苏州科技大学化学与生命科学学院江苏苏州215009 苏州大学功能纳米与软物质研究院江苏省碳基功能材料与器件重点实验室江苏苏州215123

为获得新颖高效的热激活延迟荧光(TADF)材料,以二苯并吡啶并喹喔啉(BPQ)为受体(A),三苯胺(TPA)、吩噁嗪(PXZ)为供体(D),合成两种TADF材料:BPQPXZ和BPQTPA。研究表明,两种材料都具有典型的延迟荧光特性、较小的单重态与三重态的能级差(Δ... 详细信息

为获得新颖高效的热激活延迟荧光(TADF)材料,以二苯并吡啶并喹喔啉(BPQ)为受体(A),三苯胺(TPA)、吩噁嗪(PXZ)为供体(D),合成两种TADF材料:BPQPXZ和BPQTPA。研究表明,两种材料都具有典型的延迟荧光特性、较小的单重态与三重态的能级差(ΔEST)和较大的振子强度(f)。基于强受体强供体组合的BPQPXZ的器件实现了深红光发射,发射波长达到660 nm,但受能隙的影响,外量子效率(EQE)仅有1.0%。基于强受体弱供体组合的BPQTPA,因其TPA刚性小于PXZ,BPQTPA的供受体扭曲程度小,轨道交盖程度大,f更大,故BPQTPA具有更大的荧光量子产率(82.7%)。同时因TPA的给电子能力比PXZ弱,BPQTPA内电荷转移效应减小,导致发射峰蓝移,因此基于BPQTPA的器件发射555 nm的黄光,与BPQPXZ相比,BPQTPA器件的启亮电压降低至2.8 V,电流效率、功率效率分别提高了32倍和36倍,EQE提升了6倍,达到7.0%。

关键词：材料延迟荧光有机发光二极管二苯并吡啶并喹喔啉电致发光

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硅纳米结构阵列:光热CO_(2)催化的新兴平台

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物理化学学报 2024年第1期40卷 20-21页

作者：张城城吴之怡沈家辉何乐孙威浙江大学硅材料重点实验室材料科学与工程学院杭州310027 苏州大学功能纳米与软物质研究院江苏省先进负碳技术重点实验室江苏苏州215123

人口的快速增长和高能源需求产业造成了严重的环境问题。太阳能等替代性的清洁能源对于缓解能源危机和温室效应至关重要。光催化是一种很有前途的方法,但它在转化率、效率和规模化方面存在局限性。光热催化则结合了光化学和光热效应,是... 详细信息

人口的快速增长和高能源需求产业造成了严重的环境问题。太阳能等替代性的清洁能源对于缓解能源危机和温室效应至关重要。光催化是一种很有前途的方法,但它在转化率、效率和规模化方面存在局限性。光热催化则结合了光化学和光热效应,是在温和条件下有效催化化学反应的新概念。近年来,与传统的光热催化剂相比,硅纳米结构阵列在光热CO_(2)还原反应中表现出独特的催化性能优势。作为一种平台,它表现出优异的光收集能力、高比表面积以及多样化的材料复合选择。本文综述了光热催化CO_(2)转化的概念和原理,硅纳米结构阵列的功能,以及利用硅纳米结构阵列在光热催化CO_(2)转化方面的最新进展,最终将为高性能纳米结构阵列光热CO_(2)催化剂的发展方向提供指导。

关键词：光热催化硅纳米结构阵列 CO_(2)转化太阳能燃料

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CuS/CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料的合成及光催化性能

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材料导报 2024年第11期38卷 41-47页

作者：于巧玲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 苏州科技大学材料科学与工程学院江苏苏州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

本工作以三水合硝酸铜(Cu(NO_(3))_(2)·3H_(2)O)、硫脲(CH_(4)N_(2)S)和柠檬汁为原料,基于水热法获得碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs),采用超声震荡法成功合成了CuS/CQDs/g-C_(3)N_(4)三相复合光催化材料,构建了p-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)、光致发光光谱(PL)、氮气吸附-脱附测试(BET)和紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis DRS)等方法对材料的晶体结构、微观形貌和孔结构进行了详细表征。结果表明:三相复合材料界面结构构建良好,纯度高,各相分布均匀。光催化降解实验中,当CuS的含量为10%(质量分数)时,CuS/CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料的光催化降解效果达到最佳(72.1%)。复合材料在经过四次循环降解RhB后,其光催化降解效率仍然保持在65.2%。光催化实验结果表明,·O_(2)^(-)自由基是光催化降解产生的主要因素,h^(+)自由基的作用次之。

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

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

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光热材料在太阳能海水脱盐中应用的研究进展

无机化学学报 2024年第6期40卷 1033-1064页

作者：景欣欣王伟铎莫何苏谈朋陈志刚吴正颖孙林兵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苏州215009 苏州科技大学化学与生命科学学院苏州215009 南京工业大学化工学院南京211816

用于海水脱盐的太阳能界面蒸发装置因其绿色环保、简单高效以及适用范围广等优点,受到了广泛关注。与传统的体积式蒸发装置不同,太阳能界面蒸发装置将太阳光的收集和蒸汽的产生锁定在空气-水的界面,无需从底部加热整体水来产生蒸汽,极... 详细信息

用于海水脱盐的太阳能界面蒸发装置因其绿色环保、简单高效以及适用范围广等优点,受到了广泛关注。与传统的体积式蒸发装置不同,太阳能界面蒸发装置将太阳光的收集和蒸汽的产生锁定在空气-水的界面,无需从底部加热整体水来产生蒸汽,极大提高了能源利用效率。本文详细介绍了太阳能界面水蒸发装置的重要组成部分——光热材料的光热转换机理、材料种类以及材料的性能;探讨了高效海水净化太阳能蒸发装置的设计策略(增强光吸收、充足水供应、耐盐排盐等)。在此基础上,总结了基于界面蒸发中的太阳能蒸发装置的研究进展,展望了新型太阳能蒸发装置在海水净化领域的发展前景。

关键词：太阳能光热材料界面蒸发高效蒸发策略海水净化

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有机-有机界面效应的原位及非原位研究

物理化学学报 2024年第1期40卷 30-31页

作者：冀连连王现鹏张莹莹申学礼薛娣王璐王滋王文冲黄丽珍迟力峰苏州大学功能纳米与软物质研究院(FUNSOM) 江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室江苏苏州215123 姑苏材料实验室江苏苏州215123 明斯特大学物理研究所和纳米中心德国明斯特48149 澳门科技大学材料科学与工程学院澳苏先进功能材料联合研究中心中国澳门999078

有机-有机异质结构已被广泛应用于各种有机电子器件,包括有机发光二极管(OLEDs)、有机场效应晶体管(OFETs)和有机太阳能电池等。全面理解有机-有机异质结构的界面效应,对于器件的设计和性能优化具有重要意义。然而由于有机半导体具有多... 详细信息

有机-有机异质结构已被广泛应用于各种有机电子器件,包括有机发光二极管(OLEDs)、有机场效应晶体管(OFETs)和有机太阳能电池等。全面理解有机-有机异质结构的界面效应,对于器件的设计和性能优化具有重要意义。然而由于有机半导体具有多样的化学特性以及分子间较弱的范德华力,界面电荷传输特性与有机-有机电子结构、环境气氛等密切相关。在此,我们报道了随着顶层半导体并五苯(pentacene)的沉积,并五苯/酞菁氧钒(VOPc)异质结构的原位实时电学性能监测。结果显示,异质结构晶体管的p型迁移率从0.4 cm2∙V−1∙s^(−1)下降至0.2 cm2∙V−1∙s^(−1),而n型迁移率从0.01 cm2∙V−1∙s^(−1)迅速增加至约0.9 cm2∙V−1∙s^(−1)。这种n型输运行为的增强归因于pentacene向VOPc的界面电子转移效应以及由此导致的VOPc层中陷阱态的填充。此外,非原位实验对比表明,当晶体管制备过程暴露于大气时会明显抑制这种界面电荷转移效应,导致沉积pentacene后n型输运几乎没有得到改善。薄膜形态、开尔文探针力显微镜(KPFM)和X射线光电子能谱(XPS)的结果表明,界面处存在从pentacene到VOPc的电子转移。进一步的密度泛函理论(DFT)计算表明,由于pentacene/VOPc之间较强的相互作用,pentacene往VOPc的电荷转移量约为0.15 e。此外,O_(2)/H2O的存在会抑制这种界面电荷转移效应,这与我们的实验结果一致。本研究通过原位电学表征对有机-有机界面之间的电荷转移效应给出了深入解释,有利于进一步的器件性能优化及界面效应分析。

关键词：有机-有机异质结构原位表征电荷转移效应有机场效应晶体管 O_(2)/H2O掺杂

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高电容电极材料MnO-Co纳米晶修饰多孔生物碳的简易合成

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稀有金属材料与工程 2024年第7期53卷 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江苏苏州215009 苏州科技大学材料科学与工程学院江苏苏州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

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... 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 m^(2)·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

基于Fe_(7)S_(8)纳米酶的H_(2)O_(2)手机可视化比色检测

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分析测试学报 2024年第2期43卷 236-246页

作者：顾婧婧李钟杰李宇浩公海龙马勤勤刘婷婷王学东苏州科技大学环境科学与工程学院江苏苏州215009 江苏省环境科学与工程重点实验室江苏苏州215009

铁基纳米材料因具有丰富的化合价态和活性位点,表现出良好的类过氧化物酶活性而受到广泛关注。该研究通过简单水热法合成Fe_(7)S_(8)纳米花(NFs),并基于其类过氧化物酶活性构建了用于H_(2)O_(2)高灵敏度比色检测的3,3',5,5'-四甲基联苯... 详细信息

铁基纳米材料因具有丰富的化合价态和活性位点,表现出良好的类过氧化物酶活性而受到广泛关注。该研究通过简单水热法合成Fe_(7)S_(8)纳米花(NFs),并基于其类过氧化物酶活性构建了用于H_(2)O_(2)高灵敏度比色检测的3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)和H_(2)O_(2)显色体系。优化了体系的显色条件,并考察了Fe_(7)S_(8) NFs的类酶活性稳态动力学及催化机理。在0.001~9 mmol/L和9~70 mmol/L范围内,H_(2)O_(2)浓度与652 nm处的吸光度值呈现良好的线性关系,对应的检出限分别为0.33μmol/L和3 mmol/L。同时方法具有良好的抗干扰能力。通过结合拍照暗箱装置和色值分析软件(Thing Identify),实现了基于智能手机的H_(2)O_(2)可视化检测,并成功用于实际水样检测。开发的智能手机可视化比色检测方法具有操作简便、成本低等特点,为实际场景中H_(2)O_(2)的检测提供了一种可行的选择。

关键词： Fe_(7)S_(8)纳米花比色法过氧化氢智能手机可视化水样

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