摘要：An S-scheme heterojunction photocatalyst is capable of boosting photogenerated carrier separation and transfer,thus maintaining high photooxidation and photoredox ***,a 0D Ag_(3)PO_(4) nanoparticles(NPs)/1D TiO_(2) nanofibers(NFs)S-scheme heterojunction with intimate interfacial contact was designed via the the hydro-thermal *** from the abundant hydroxyl groups and size confinement effect of TiO_(2) NFs,the average diameter of the Ag_(3)PO_(4) nanoparticles decreased from 100 to 22 nm,which favored the construction of a 0D/1D geometry *** multifunctional Ag_(3)PO_(4)/TiO_(2) sample exhibited excellent photocatalytic activity and stability in photocatalytic oxygen production(726μmol/g/h)and photocatalytic degradation of various organic contaminants such as rhodamine B(100%),phenol(60%)and tetracycline hydrochloride(100%).The significant improvements in the photocatalytic performance and stability can be attributed to the intimate interfacial contacts and rich active sites of 0D/1D geometry,fast charge carrier migration,and outstanding photoredox properties induced by the S-scheme charge-transfer *** work offers a promising strategy for constructing 0D/1D S-scheme heterojunction photocatalysts for improved photocatalytic performance.

摘要：近年来,绿色可持续的太阳能转换策略成为了研究热点.迄今,已经有多种光催化剂被研发出来并应用于能源和环境领域.其中,二氧化钛(TiO_(2))基半导体光催化剂因其成本低、生物相容性好、光/热稳定和环境友好等优点,成为了研究最多的光催化材料之一.然而,TiO_(2)基光催化剂存在禁带宽度较大,光生载流子复合严重和表面活性中心不足等问题严重限制了其大规模应用.因此,研究人员探索了多种策略,包括杂原子掺杂、晶面调控、负载金属助催化剂和构建异质结等,以进一步提升TiO_(2)基光催化剂的性能.研究表明,与对单一组分光催化剂进行改性修饰相比,设计构建异质结复合材料是更有效的提升TiO_(2)基光催化剂性能的策略.新兴的梯(S)型异质结机制不仅有效促进光生载流子的空间分离和转移,同时可以使催化剂体系保留较好的氧化还原能力,有利于提高光催化反应性能.目前,有关TiO_(2)基S型异质结光催化剂的研究报道较多,但有关此类光催化材料的系统性、评论性的综述文章不多.因此,有必要对TiO_(2)基S型异质结光催化剂的最新研究成果进行总结.本文首先从异质结光催化剂的理论发展入手,探讨了Ⅱ型异质结、传统Z型体系以及新兴的S型异质结光催化剂的发展历程,相关机理与区别.然后深入阐述了S型异质结在促进电荷载流子分离以及增强光催化体系的氧化还原能力方面的突出优势.并且,重点总结了高效TiO_(2)基S型异质结光催化剂的设计理念,包括TiO_(2)组分的缺陷/晶面工程、多维纳米结构组合、有机-无机材料杂化和界面化学键合.详细介绍了以TiO_(2)基S型异质结为典型例子的电荷转移表征技术的实际应用,包括自由基捕获电子顺磁共振、内建电场评估、原位辐照X射线光电子能谱、开尔文探针力显微镜和飞秒超快吸收光谱.此外,简要列举了TiO_(2)基S型异质结光催化剂在分解水产氢、二氧化碳还原、过氧化氢合成和水处理等领域的最新研究进展.最后,围绕TiO_(2)基S型异质结催化剂的定向设计和制备、构筑界面电荷转移通道、关注催化活性及材料稳定性、发展原位表征技术以及器件设计等方向的研究提出了展望.综上,本文对TiO_(2)基S型异质结光催化剂的研究进展进行了系统性的综述,希望对更深入理解和设计高效的S型异质结光催化剂提供一定的参考.

摘要：Construction of multi-channels of photo-carrier migration in photocatalysts is favor to boost conversion efficiency of solar energy by promoting the charge separation and ***,a ternary ZnIn_(2)S_(4)/g-C_(3)N_(4)/Ti_(3)C_(2) MXene hybrid composed of S-scheme junction integrated Schottky-junction was fabricated using a simple hydrothermal *** the components(g-C_(3)N_(4),ZnIn_(2)S_(4) and Ti_(3)C_(2) MXene)demonstrated two-dimensional(2D)nanosheets structure,leading to the formation of a 2D/2D/2D sandwich-like structure with intimate large interface for carrier ***,the photogenerated carriers on the g-C_(3)N_(4) possessed dual transfer channels,including one route in S-scheme transfer mode between the g-C_(3)N_(4) and ZnIn_(2)S_(4) and the other route in Schottky-junction between g-C_(3)N_(4) and Ti_(3)C_(2) ***,a highly efficient carrier separation and transport was realized in the ZnIn_(2)S_(4)/g-C_(3)N_(4)/Ti_(3)C_(2) MXene *** ternary sample exhibited wide light response from 200 to 1400 nm and excellent photocatalytic H_(2) evolution of 2452.1μmol∙g^(–1)∙h^(–1),which was 200,3,1.5 and 1.6 times of g-C_(3)N_(4),ZnIn_(2)S_(4),ZnIn_(2)S_(4)/Ti_(3)C_(2) MXene and g-C_(3)N_(4)/ZnIn_(2)S_(4) binary *** work offers a paradigm for the rational construction of multi-electron pathways to regulate the charge separation and migration via the introduction of dual-junctions in catalytic system.

摘要：Simultaneous generation of H_(2) fuel and value-added chemicals has attracted increasing attention since the photogenerated electrons and holes can be both employed to convert solar light into chemical ***,for realizing UV-visible-NIR light driven dehydrogenation of benzyl alcohol(BA)into benzaldehydes(BAD)and H_(2),a novel localized surface plasmon resonance(LSPR)enhanced S-scheme heterojunction was designed by combining noble-metal-free plasmon MoO_(3-x) as oxidation semiconductor and Zn_(0.1)Cd_(0.9)S as reduction *** photoredox system of Zn_(0.1)Cd_(0.9)S/MoO_(3-x) displayed an unconventional reaction model,in which the BA served as both electron donor and *** S-scheme charge transfer mechanism induced by the formed internal electric field enhanced the redox ability of charge carriers thermodynamically and boosted charge separation ***,due to the LSPR effect of MoO_(3-x) nanosheets,Zn_(0.1)Cd_(0.9)S/MoO_(3-x) photocatalysts exhibited strong absorption in the region of full solar ***,the Zn_(0.1)Cd_(0.9)S/MoO_(3-x) composite generated H_(2) and BAD simultaneously via selective oxidation of BA with high production(34.38 and 33.83 mmol×g^(–1) for H_(2) and BAD,respectively)upon full solar *** under NIR light irradiation,the H_(2) production rate could up to 94.5 mmol×g^(–1)×h^(–1).In addition,the Zn_(0.1)Cd_(0.9)S/MoO_(3-x) composite displayed effective photocatalytic H_(2) evolution rate up to 149.2 mmol×g^(–1)×h^(–1) from water,which was approximate 6 times that of pure Zn_(0.1)Cd_(0.9)*** work provides a reference for rational design of plasmonic S-scheme heterojunction photocatalysts for coproduction of high-value chemicals and solar fuel production.

摘要：能源短缺与环境问题已成为阻碍社会经济发展的重要因素,并对人类生活质量产生了深远影响,成为重大的全球性挑战.传统的一次能源,如煤、石油和天然气,正面临着日益严重的短缺问题,同时,水体污染日趋严重.因此,迫切需要寻找绿色、可持续的能源解决方案.其中,利用太阳能进行光解水制氢以及降解水中污染物,被视为一种极具潜力和前景的能源利用方式.然而,目前的光催化剂普遍面临光生载流子容易复合、迁移速率缓慢等问题,这些问题限制了光生电荷的寿命,往往只有几十皮秒,从而降低了其在氧化还原反应中的有效性和光催化效率.因此,开发高效、稳定的光催化剂成为了当前研究的热点和迫切需求.本文报道了一种新型光催化剂的合成与应用.首先,将1,6-二溴芘分子作为富电子供体(D)引入到氮化碳(g-C_(3)N_(4))中,合成了以C‒N键连接的g-C_(3)N_(4)-1,6-二溴芘(CNPy)材料.随后,通过多种手段对样品进行了表征.X射线衍射图谱、傅里叶红外光谱和核磁共振图谱证明了1,6-二溴芘分子的成功引入.氮气等温吸附脱附曲线结果表明,与纯g-C_(3)N_(4)相比,芘基的引入增加了g-C_(3)N_(4)的比表面积,暴露出更多的活性位点.X射线光电子能谱和表面电荷密度测试结果证实了CNPy分子内电场的成功构建.当以铂为助催化剂时,CNPy-0.2(包含200 mg CNPy)表现出较高的光催化产氢性能,产率达到6.1mmol·g^(–1)·h^(–1).在此基础上,为了进一步提升催化性能,将CNPy与具有宽光谱响应范围和匹配能带结构的CdSe纳米颗粒进行复合,构筑了具有双电场(分子内和界面电场)的CdSe/CNPy S型异质结光催化剂.X射线衍射图谱、扫描电子显微镜及透射电子显微镜测试结果证实了CdSe与1,6-二溴芘修饰的g-C_(3)N_(4)的成功复合,且CdSe纳米颗粒(200 nm左右)均匀地分布在CNPy上.此外,通过原位X射线光电子能谱、电子顺磁共振波谱和开尔文探针力显微镜等表征手段证实了S型异质结的形成以及CdSe与CNPy之间存在内建电场.光电化学表征进一步证实了CdSe/CNPy S型异质结具有高效的载流子分离效率.能带结构分析结果表明,该CdSe/CNPy S型异质结在光激发后保留了CNPy的较强氧化能力与CdSe的较强还原能力.在无Pt作助催化剂的情况下,测试了CdSe/CNPy S型异质结的析氢与降解性能.结果显示,优化后的复合材料100%CdSe/CNPy-0.2在光催化产H2反应中,产率高达1.16 mmol·g^(–1)·h^(–1),分别是纯CNPy-0.2,CdSe和100%CdSe/CN的58倍,2.2倍和2.32倍.此外,该S型异质结材料表现出较好的光催化降解四环素性能,在全光谱照射下,降解效率高达97%.多次循环数据显示,该S型异质结材料表现出良好的稳定性.综上所述,本研究通过分子结构设计,在共轭聚合物分子内引入内建电场,并结合异质结界面工程策略,构筑了具有双电场的S型异质结光催化材料.该材料表现出高效的光催化析氢和污染物降解性能,为提升共轭半导体基光催化材料的性能提供了新思路.

摘要：半导体表面修饰助催化剂可以降低界面反应势垒,提高界面反应速率.近期,含有至少五种主要元素且原子浓度为5%至35%的单相固溶体新型高熵合金(HEA)备受关注.与双金属或三金属纳米颗粒相比,HEA具有活性位点多、物理化学性质独特和热力学相对稳定等优势.理论研究表明,HEA的多种金属元素能够各自发挥作用,并在协同效应下展现出较好的催化性能.此外,HEA可以缩短活性位点之间的距离,增加吸附能,优化产物结构.尽管HEA应用前景广阔,但以其作为助催化剂同时进行氢气生产和增值精细化学合成的双功能光催化剂鲜有报道.本文采用传统尿素热聚合法制备了g-C_(3)N_(4)纳米片,将其处理得到质子化的g-C_(3)N_(4)(HCN),同时采用低温油相合成法制备了直径为2 nm的Pt_(18)Ni_(26)Fe_(15)Co_(14)Cu_(27)(HEA)纳米颗粒,并通过静电自组装方法,构筑了2D/0D HCN/HEA复合光催化剂.采用透射电子显微镜与原子力显微镜等方法对催化剂结构进行表征,结果表明,HEA纳米颗粒与质子化的g-C_(3)N_(4)纳米片紧密结合.紫外可见漫反射光谱、紫外光电子能谱以及电化学表征结果表明,HEA与HCN之间形成肖特基结,有效地加速电荷迁移并减少载流子的复合.原位表面光电压成像结果表明,光生电子从HCN纳米片通过肖特基结转移到HEA助催化剂.电化学线性扫描伏安法与阻抗测试表明,HEA极大地降低了HCN的产氢过电势,有效地促进了界面产氢速率,同时HEA的引入提高了HCN催化剂的电子传导速率.通过调控HEA与HCN的负载比例,复合光催化剂实现了高效的光催化产氢与苯甲醇选择性氧化为苯甲醛的耦合反应.其中,最佳样品光催化产氢速率达到2.4 mmol g^(-1)h^(-1),苯甲醛产率达到5.44 mmol g^(-1)h^(-1),分别是纯HCN的958倍和6.6倍.综上,本文为合理设计高性能光催化剂实现高效氧化还原偶联反应提供参考.

摘要：为优化超声波辅助法对盐地碱蓬水提物的提取工艺参数,本试验以盐地碱蓬为原料,采用超声波辅助水提法,在单因素试验基础上进行正交设计优化其提取工艺,探究料液比、提取温度、提取时间以及超声功率对盐地碱蓬水提物提取率的影响。结果表明:影响盐地碱蓬水提物提取率的因素依次为料液比、提取温度、超声功率和提取时间,即影响盐地碱蓬提取率的主要因素是料液比,其次是提取温度、超声功率及提取时间等;且最佳提取工艺为料液比1:16、温度55℃、功率1000 W、时间30 min。本试验中,经过超声波辅助法获得的盐地碱蓬提取物可以为动物饲料添加剂及植物盐的提取提供一定研究基础。

摘要：为了提高火场被困人员的自救能力,基于人体工效学设计一款具有良好防护性能且具备定位功能的自救防火服。为了给搜救人员提供较为精准的被困人员位置信息,将无源超高频射频识别标签和服装进行有效结合,选用Fang算法作为定位算法利用低功耗的射频识别技术实现位置信息传输,从而缩短救援时间。概述射频识别技术的技术原理以及应急自救服装的设计思路、设计原理、款式设计、织物选择,并对服装进行功能评价。结果表明:服装中的射频识别芯片能够进行快速定位,并将信息及时反馈后台,这对提高被困人员的生还概率发挥着重要的作用。

摘要：在传统的艺术作品中,艺术家令媒介自身属性消失,以造成艺术作品就是其所表现母题的“错觉”。对此,丹托在《寻常物的嬗变》一书中概括出“媒介透明论”,指出了透明论的困难——以往艺术家着力于抹平笔触妄图使媒介消失,这指向了一种艺术媒介与寻常物质并无二致的观点,且媒介本身的属性并不需要显现出来。但是,艺术媒介构成了艺术作品,若媒介就只是寻常物而已,那么艺术如何与寻常世界划界?另外,这种令艺术无处容身的危机在现代艺术中以另一种姿态展现了出来——艺术家直接使用日常物品作为艺术品的媒介,这无疑也使得媒介与寻常物的划界模糊不清。本文尝试厘清丹托对艺术媒介的界定,进而试图阐述出一种基于对媒介的界定而引出的对现代艺术的理解。

摘要：构建较强氧化还原能力与较高电荷转移效率的阶梯型(S型)异质结光催化剂是提高光催化性能的有效策略。通过溶剂热法在棒状苝酰亚胺(PDI)表面原位生长了ZnIn_(2)S_(4)S纳米片,得益于良好的界面接触与匹配的能带结构,PDI/ZnIn_(2)S_(4)S异质结展现出优异的光催化性能。此外,在同步光催化产氢与苯甲醇氧化全反应体系中,5%PDI/ZnIn_(2)S_(4)S光催化剂表现出较高的产氢性能[21.66mmol/(g·h)]与苯甲醛产率[1.02mmol/(g·h)]分别是纯ZnIn_(2)S_(4)S的2.12倍和3.00倍。基于X射线光电子能谱、瞬态光致发光光谱和电子顺磁共振信号等分析,证实了PDI与ZnIn_(2)S_(4)S之间内建电场的形成与S型电子转移路径。该电荷转移机制保留了复合催化剂较高的氧化还原电位,促进了界面电荷分离与转移,进而提升了光催化性能。该有机-无机S型异质结光催化剂的设计应用为新型双功能催化剂的开发提供了新思路。