关键词： ZnO   Cu掺杂   缺陷共存   密度泛函理论   光催化  

摘要： 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CuZn型.当Cu掺杂浓度较高时，富O条件下以CuZn-CuZn型掺杂方式为主，贫O条件下CuZn-CuZn和CuZn-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VZn和Oi缺陷的产生，且引入的VZn和Oi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. VZn、Oi和VO缺陷共存使相应模型的带隙宽度有所增加. Cu掺杂及VZn、Oi、VO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CuZn-CuZn是有利的光催化模型.对于缺陷共存模型，富O条件下CuZn-CuZn-VZn是有利的光催化模型，其次是CuZn-VZn和CuZn-Oi,贫O条件下CuZn-VO是有利的光催化模型.

关键词： 掺杂   单层二硫化钼   光催化   电子结构  

摘要： 为了提高MoS2的光催化能力，本研究基于第一性原理平面波赝势方法，对Cr、W、Fe、Co、Ni替换单层MoS2晶格中的Mo进行研究.结果表明：W的替换能为正值，Cr、Fe、Co、Ni的替换能为负值. Cr、W掺杂晶格产生畸变主要是杂质原子的共价半径引起的；Fe、Co、Ni掺杂晶格产生畸变主要是掺杂原子的自旋导致的.Cr、W、Fe、Co、Ni掺杂单层MoS2带隙类型没有发生改变，仍然为直接带隙，但禁带宽度变小，吸收带红移，尤其Fe、Co、Ni掺杂，导带下方有杂质能级使费米能级向高能方向移动，可以作为捕获电子陷阱，增加电子密度，减少光激发电子-空穴对的复合，有利于提升光催化能力.

关键词： 第一性原理   水分解   直接Z型异质结   光催化  

摘要： 寻找高效的光催化剂分解水制氢是解决能源危机和环境问题的有效途径之一.基于第一性原理,对InN/SnS_(2)异质结的几何结构、电子结构和光催化水分解性能进行研究.结果表明InN/SnS_(2)异质结是具有的Ⅱ型能带排列半导体材料可以有效地分离电子空穴对.在光激发下,较小的带隙以及合适的内建电场使得光生载流子迁移路径成“Z”字型,这保留了InN/SnS_(2)异质结强氧化还原能力.光生电子在InN的导带底累积并发生析氢反应,而积累在SnS_(2)上的光生空穴使析氧反应自发发生.它们的带边位置都跨越了水的氧化还原电位,证明能够实现水的完全分解.因此,InN/SnS_(2)异质结有希望成为高效光解水催化剂.

关键词： 光催化   共掺杂   稀土   降解  

摘要： 为增强Cu2O对模拟染料甲基橙(methyl orange,MO)的降解效果，采用液相还原法制备了Pr、Zn共掺杂Cu2O光催化材料。通过X射线衍射仪(X–ray diffractometer,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、紫外–可见分光光度计(ultraviolet–visible spectroscopy,UV–Vis)等技术手段表明：Pr和Zn共掺杂Cu2O光催化剂的平均晶粒尺寸相较于纯Cu2O的略微减小，表现为颗粒尺寸的缩小和表面的活性位点增加；Pr、Zn的掺入降低了Cu2O的带隙和光生电子–空穴对复合率，表现为更好的光催化性能。在对MO的降解实验中，75 min时PZ3-Cu2O对20 mg/L MO的降解效果最佳，降解率达到89.87%，且经过5次循环使用后其降解率仍保持在85%以上。研究得出，共掺杂改性后的Cu2O是一种有较高光催化活性且稳定的光催化剂。

关键词： 超疏水复合涂层   改性纳米TiO2   光催化   粗糙结构   喷涂法  

摘要： 采用两种不同的长链硅烷三甲氧基十六烷基硅烷(HDTMS)和三乙氧基十三氟辛基硅烷(PFTDS)对纳米二氧化钛(TiO2)进行接枝改性得到改性纳米粒子HDTMS-TiO2和PFTDSTiO2。两种改性粒子分别与聚硅氧烷预聚体原位聚合，通过两步喷涂法制备了复合涂层。改性纳米粒子的分散性得以提升，在基板上形成均匀分布的粗糙结构，改性纳米粒子仅20%的添加量(质量分数)就可使复合涂层呈现出超疏水性，并使涂层具有优异的自清洁性能、耐腐蚀性能和紫外光催化性能。本研究为设计多功能复合涂层提供了新的策略，在建筑、汽车、船舶等领域具有广阔的应用前景。

关键词： 铕碳点   四环素   特异性识别   光催化   降解  

摘要： 以柠檬酸、1.0代聚酰胺胺和氯化铕为原料，采用水热法合成了具有特异性识别四环素比例荧光探针，同时对四环素进行降解。结果表明，Eu3+-碳点(CDs)的量子产率为92%，具有抗干扰特性，可以特异性识别多种抗生素混合物中的四环素，c(四环素)=50 nmol/L～20μmol/L，比例荧光强度和四环素浓度呈现良好线性关系，最低检测限为6nm。t=120min,365nm紫外光催化四环素的降解率为60%，经过5个循环的降解效率一致，具有优异的光催化稳定性。

关键词： 铁酸铋   改性   光催化   染料  

摘要： BiFeO3是一种在室温下同时具备铁电性和磁性的钙钛矿光催化材料,可有效降解废水,具有广泛的应用前景。简要介绍了BiFeO3材料的几种制备方法,以及通过掺杂离子、复合材料、优化反应条件等方法对BiFeO3材料进行改性,综述了其在光催化降解污染物领域的应用进展。

关键词： 烯丙基硅基化   偕二氟烯丙基   偕二氟烯烃   烯丙基硅烷   光催化  

摘要： 烯丙基硅化合物是合成创新材料单体或医药中间体的重要化合物和合成中间体.文章报道了4CzIPN作为有机光催化剂催化的硅基羧酸的脱羧偕二氟烯丙基化反应.该反应使用在空气中能够稳定存在且容易大量合成的硅酸作为硅源,在温和的条件下高效合成偕二氟烯丙基硅化合物.结果为制备具有良好官能团相容性的偕二氟烯丙基硅化合物提供了一种快速、简单、经济的光化学合成方法.

关键词： 碳纳米管   氧化锌   复合纤维膜   光催化  

摘要： 以碳纳米管(CNT)为催化剂载体,利用化学沉淀法合成氧化锌/碳纳米管(CNT@ZnO)复合纳米粒子。CNT作为光敏化剂被可见光照射时会产生光生电子-空穴对,经过CNT网络传输,CNT导带上的电子被注入到ZnO的导带上,从而实现光生电子-空穴对的有效分离,对染料有稳定的光催化效果。通过组装将复合纳米粒子稳定沉积在静电纺CNT/PAN复合纤维膜表面,制备功能性复合纤维膜。结果表明,改性复合纤维膜具有极佳的亲水性,拉伸强度明显增强,对阴、阳离子染料均具有良好的光催化效果。

关键词： MIL-101(Fe)   MOF   光催化   溶剂热   油田废水   降解  

摘要： 利用溶剂热法合成了一种稳定的金属有机框架(MOF)MIL-101(Fe),并作为一种新型光催化剂提高了油田废水中原油的降解性能。通过对反应条件的优化,确定了以下最佳参数:暗反应时间为30 min,光反应时间为30 min,p H值为5.5,催化剂量为150 mg/L,反应温度为303.15 K。在这些反应条件下,去除率达到了94.73%。本研究是铁基MOFs在油田废水光催化降解中的应用。MIL-101(Fe)在温和的酸性条件下表现出良好的稳定性,并且可以有效地循环利用。这些发现为利用MIL-101(Fe)作为一种很有前途的工业应用材料,通过光催化降解从受油污染的水中去除原油提供了有价值的见解。