【摘 要】
:
随着工业化进程的不断加速,全球面临着严重的环境问题和能源危机。半导体光催化技术旨在通过把太阳能转化为化学能解决这两大难题。近年来,聚酰亚胺作为一种新型有机共轭聚合物半导体光催化材料由于其成本低廉、制备方法多样等优良特性成为我们课题组的研究热点。聚酰亚胺具有与可见光光谱匹配的带隙和二维层状结构。然而,聚酰亚胺对可见光吸收较弱,并且单组分光催化剂本身骨架结构对载流子传输有局限,光催化活性受到了影响。因
论文部分内容阅读
随着工业化进程的不断加速,全球面临着严重的环境问题和能源危机。半导体光催化技术旨在通过把太阳能转化为化学能解决这两大难题。近年来,聚酰亚胺作为一种新型有机共轭聚合物半导体光催化材料由于其成本低廉、制备方法多样等优良特性成为我们课题组的研究热点。聚酰亚胺具有与可见光光谱匹配的带隙和二维层状结构。然而,聚酰亚胺对可见光吸收较弱,并且单组分光催化剂本身骨架结构对载流子传输有局限,光催化活性受到了影响。因而,需要构筑基于聚酰亚胺异质结光催化体系来提高其载流子的分离效率和迁移率。CdS是一种经济高效、可见光吸收的无机半导体,但缺点是存在严重光腐蚀现象。本研究将CdS分别与两种聚酰亚胺PI和PTCDI光催化材料复合构筑了直接Z型CdS/聚酰亚胺异质结光催化剂,形成的致密异质结界面促进了光生电荷的迁移和分离。在可见光下,水分解产氢及有机污染物降解都有令人满意的结果。通过简便的溶剂热法制备了新型直接Z型CdS/PI异质结光催化材料,CdS原位结晶生长在PI的表面形成密致的接触界面。CdS/PI异质结在可见光区域吸收范围拓宽,提高了电子-空穴的分离能力。同时,也表现出优异的产氢性能。其中,15%CdS/PI样品在可见光照射下达到最高产氢速率(613μmol h-1·g-1),分别是纯CdS和1%Pt/PI产氢速率的5倍和60倍,且具有优异的光催化稳定性。直接Z体系电荷转移路径不但加快了电荷的分离和传输,而且抑制了CdS/PI异质结中CdS存在的光腐蚀问题。先采用溶剂热法制备出新型半导体聚合物苝酰亚胺(PTCDI)超薄纳米片,再通过水热法使CdS纳米颗粒原位结晶在苝酰亚胺超薄纳米片上,形成直接Z-型CdS/PTCDI异质结光催化材料。与纯CdS和PTCDI相比,25%CdS/PTCDI在可见光下50分钟内降解效率达到86%,分别是前两者的11倍和2.3倍。25%CdS/PTCDI的可见光吸收波长发生红移,吸收范围扩大,同时EIS、I-t和PL表征测试证明了CdS/PTCDI异质结具有更高的电荷分离效率。循环测试展示了其良好的稳定性,克服了CdS光腐蚀问题。捕捉剂实验证明超氧自由基是体系中主要氧化活性物种。CdS/PTCDI优异的光催化活性与界面直接Z-型电荷转移密切相关,使得异质结材料不但具有高的光生电荷分离效率,而且能有效地抑制光腐蚀,这都体现了直接Z-型光催化体系的独特性。
其他文献
支持向量机作为一种数据挖掘方法,一直以来因为较强的泛化能力而被广泛的应用于社会各个领域。然而,支持向量机需要求解带有不等式约束的凸二次规划问题,并且具有训练时间长、计算量大的缺点,所以无法处理大规模数据问题。另外,支持向量机可以采用核函数来处理非线性分类,如XOR分类,但选择合适的核函数却是困难的。后来,孪生支持向量机(TWSVM)的提出,不仅缩短了训练时间,还能更有效的解决异或类型的数据分类,但
随着能源互联网与综合能源系统的快速发展,通过燃气轮机组电力系统与天然气系统的耦合日益加深。然而,由于燃气轮机组属于优先级较低的天然气负荷,当天然气源供气紧张时,燃气轮机组常常会被削减而改变电力系统的潮流状态,从而影响电力系统的经济运行。为了解决上述通过燃气轮机组耦合的电气互联系统的运行问题,本文考虑鼓励用户侧充分调用其管辖范围内的分布式资源,通过提交报价曲线的形式积极参与经济调度,提高电气互联系统
无形资本对经济的增长效应在很多发达国家已经表现的非常明显,从发达国家的发展经验来看,仅仅依靠传统的生产要素显然难以满足当前的发展要求,一方面土地、矿产、劳动力等传
剪力连接件在钢框架混凝土墙结构中起着至关重要的作用,剪力连接件的设置可以确保水平荷载在钢框架与剪力墙之间的可靠传递,同时还能将两者组合成一个整体,避免剪力墙过早形
为了缓解豫西雨养烟田干旱缺水影响烤烟生长等问题,以烤烟品种秦烟96为研究对象,在洛阳市洛宁县王村探究了不同保水剂用量和秸秆覆盖对雨养烟田土壤水分动态和烤烟生长的影响
近年来,无人机在民用得到越来越广泛的应用。特别是垂直起降无人机可广泛应用于地理测绘,地质勘探,森林保护,输货物运,本文以民用垂直起降无人机为背景,设计分数阶卡尔曼滤波
生物质炭是农作物废弃物高温厌氧炭化制成的富碳物质,其结构稳定,具有发达的孔隙结构,巨大的比表面积和丰富的表面官能团,能吸附NH4+、NO3-等离子,促进作物生长发育。在玻璃
由于地下介质具有非完全弹性和非均匀性,地震波在地下介质传播时,受到介质固有性质的衰减作用,使得地震波随时间和地下介质性质的差异产生不同程度的振幅能量衰减和相位畸变,导致地震资料频带变窄,主频向低频方向偏移,极大地降低了地震资料的成像精度与识别度。通过建立衰减模型来表征地下介质吸收衰减的基本属性是现今研究地层吸收衰减规律的主要手段之一,同时为品质因子Q值提取与反Q滤波方法研究奠定理论基础。本文以衰减
目的:探讨内镜黏膜下剥离术(Endoscopic submucosal dissection,ESD)已广泛应用于治疗食管早癌(Early esophageal cancer,EEC)的治疗,本研究旨在分析ESD治疗食管早癌的手术效
线粒体是动物细胞能量产生的主要场所,是一个具有独立遗传物质线粒体DNA(mtDNA)的半自主性细胞器,线粒体DNA的拷贝数反映了细胞内线粒体的丰度,其数量因年龄、器官和生理条件