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51.
Lei Yang Tao Zhang Xiaochi Han Chong Liu Xuemei Zhou 《Advanced Sustainable Systems》2023,7(1):2200402
The intimate contact of components in a heterojunction photocatalyst is essential in determining the photocatalytic performance. To build a face-to-face interface in a 2D–2D heterojunction is an effective strategy to improve the charge carrier separation and utilization efficiency. In this work, the fabrication of a Step-scheme heterojunction on thin titania (TiO2) nanosheets with few-layered MoO3 structures is reported. With a decoration of a low dose of MoO3 layer by ball milling method, TiO2 (B) shows a three-fold increase in the hydrogen evolution rate. The reaction mechanism and driving force of charge transfer in the S-scheme heterojunction photocatalyst are investigated and discussed. Such 2D-2D heterojunction improves photocatalytic reaction rate because photogenerated electrons and holes at the interface can be quickly transferred to the surface. In situ XPS and PL demonstrates that the presence of MoO3 promotes the electron-hole pair separation via the Step-scheme heterojunction. Temperature programmed desorption of hydrogen shows that the heterojunction structure facilitates the desorption of hydrogen molecules. The approach used in this work to fabricate 2D–2D assembled structure thus improve the photocatalytic activity can be applied to other 2D metal oxides and sulfides, among others. 相似文献
52.
Xin Guo Cancan Chang Guorong Wang Xuqiang Hao Zhiliang Jin 《Advanced Sustainable Systems》2023,7(1):2200189
Establishing efficient charge-transfer channels that provide sufficient active sites to enhance the activity of photocatalysts remains a challenging problem. In this work, n-type CoP2 semiconductors as one of the main active components for efficient hydrogen evolution are obtained from bulk P-CoV-LDH. The emergence of CoP2 semiconductors not only enriches the active sites but also carries a large amount of negatively charged P, which can act as a base to seize more protons, thereby accelerating the precipitation of hydrogen. To achieve oriented control of carrier migration, the ZnxCd1−xS solid solution is effectively combined with P-CoV-LDH for the first time to synthesize a highly efficient and stable S-scheme heterojunction photocatalyst. The best P-CoV-LDH/ZnxCd1−xS 30% composite has a hydrogen evolution rate of 1244.3 µmol without noble metal additives, which is 6.4 times more than ZnxCd1−xS. S-scheme heterojunctions exhibit remarkable photocarrier separation efficiency and low interfacial migration resistance. 相似文献
53.
54.
Ana R. Frias Sandra F. H. Correia Margarida Martins Snia P. M. Ventura Edison Pecoraro Sidney J. L. Ribeiro Paulo S. Andr Rute A. S. Ferreira Joo A. P. Coutinho Luís D. Carlos 《Advanced Sustainable Systems》2019,3(3)
Luminescent solar concentrators (LSCs) are photovoltaic (PV) complementary devices to overcome the mismatch between the Si‐based PV cells, response and the solar spectrum, allowing PV urban integration. Challenges for the luminescent layer include the use of abundant and sustainable natural organic molecules. Here, LSCs composed of a glass container and based on bundles of cylindrical hollow‐core plastic optical fibers filled with aqueous solutions of R‐phycoerythrin (R‐PE), extracted from Gracilaria sp. algae are presented. The R‐PE solutions absorb in the UV/visible spectral range (300–550 nm) and convert this radiation into red‐emission (550–700 nm) with a maximum absolute quantum yield of ≈0.39. In this work, LSCs with distinct geometries are reported, in which the R‐PE emission yields optical conversion efficiency values up to ≈6.88% and ≈4.74% for a planar device and for a bundle of cylindrical LSCs, respectively, which are the largest values known for liquid‐based LCSs using sustainable emitting centres. Moreover, the coupling of the LSCs to commercial Si‐based PV devices yields power conversion efficiency values of ≈0.27% (planar) and ≈23.03 × 10−3%, (bundle). These values illustrate the potential of this approach for the development of natural‐based LSCs meeting the requirements of reliable, sustainable, and competitive energy systems. 相似文献
55.
56.
威海市属于我国北方典型沿海城市,近年来的持续观测发现夏季易出现臭氧(O3)污染.以2023年夏季观测数据为约束,利用零维盒子模式分析威海市夏季O3及大气氧化性特征,给出O3污染防治的建议.2023年5月30日-6月30日,威海市污染天的首要污染物是O3,烷烃是挥发性有机物(VOCs)中浓度占比最高的组分,烯烃则是活性占比最高的组分.从清洁日到污染日烯烃活性增强最显著,O3的化学生成和大气氧化性在污染日均有增加,促进了二次污染过程的发生.威海夏季大气氧化性水平较强,O3对前体物的敏感区处于氮氧化物(NOx)和VOCs的过渡区,O3污染防控需结合NOx和VOCs进行协同防控.O3对前体物烯烃减排的变化最敏感,因此其污染防控过程需结合VOCs反应活性开展.基于威海市夏季观测数据分析O3及大气氧化性特征,从O3敏感性区域变化及VOCs反应活性角度为O3污染防治策略提供了思路. 相似文献
57.
阿特拉津(atrazine,ATZ)等有机杀虫剂的大量生产和使用对水生态安全造成威胁,其可被电化学阳极氧化技术有效降解和矿化.为探究水中ATZ电化学降解效率、能耗与反应路径,以多孔钛网为基板制备Ti/RuO2-IrO2、Ti/PbO2、Ti/Ti4O7钛网阳极,开展电化学降解和矿化水中ATZ研究,分析了 3种钛网阳极表面结构特征和电化学性能;比较和评估3种钛网阳极电化学降解ATZ效率、溶液总有机碳(TOC)去除率、反应能耗;考察了电流密度、ATZ初始质量浓度、溶液初始pH等反应参数对ATZ降解效率的影响;探究了 ATZ电化学降解中间产物及反应路径.结果表明:Ti/RuO2-IrO2、Ti/PbO2、Ti/Ti4O7钛网阳极表面活性组分覆盖致密、均匀,其电析氧电位为Ti/Ti4O7(2.4 V)＞Ti/PbO2(1.98 V)＞Ti/RuO2-IrO2(1.48 V);3种钛网阳极电化学降解和矿化ATZ效率较高,ATZ的降解率和溶液TOC去除率分别为85.45％～96.3％和48.7％～69.8％,其中Ti/Ti4O7钛网阳极对ATZ和TOC去除率可达96.3％和69.8％;与Ti/RuO2-IrO2和Ti/PbO2相比,Ti/Ti4O7稳定性较好,反应能耗(221.4 kWh·kg-1)较低;ATZ电化学降解率随电流密度增大而升高、随ATZ初始质量浓度和溶液初始pH的增大而降低;水中ATZ电化学降解产生A(C8H15N5O,m/z=198.24),A 继续氧化生成 B(C8H15N5O2,m/z=214.22)、C(C7H13N5O3,m/z=216.20)、D(C6H10N4O3,m/z=187.20)、E(C3H3N3O4,m/z=146.07)、F(C3H3N3O5,m/z=162.07)等中间产物. 相似文献
58.
厌氧膜生物反应器（AnMBR）是一种能耗低、处理效率高的污水处理技术. 然而,受温度、污泥龄、水力停留时间等工艺参数的影响,生成的甲烷大量溶解在出水中形成过饱和溶液,并随出水排放至环境中,造成了能源物质损失和温室气体排放. 若将溶解甲烷有效回收,其可作为补充能源或脱氮碳源原位利用,具有重要的应用价值. 为了实现AnMBR出水溶解甲烷有效回收或再利用,本文阐述了目前3种主流回收溶解甲烷技术（膜回收技术、反硝化厌氧甲烷氧化技术、微生物燃料电池）的原理、回收效能和局限性. 在此基础上,评估了AnMBR处理污水全过程的碳足迹,并针对AnMBR出水溶解甲烷回收的未来研究进行了展望. 本研究可为双碳背景下AnMBR技术实现能量盈余和资源回收提供理论依据和技术参考. 相似文献
59.
通过等体积浸渍法制备了一系列Mn-Ce/γ-Al2O3催化剂, 并考察不同CeO2负载量对MnO2/γ-Al2O3催化剂催化氧化甲苯性能的影响。利用XRD、N2吸脱附曲线、TEM、H2-TPR、XPS和O2-TPD等方法表征催化剂比表面积、表面形貌及氧化还原性能。结果表明,CeO2的负载一定程度上降低了MnO2/γ-Al2O3催化剂的比表面积, 且催化剂仍保持介孔结构。CeO2的存在增加了催化剂表面的化学吸附氧含量,其良好的储放氧能力促进了Mn3+向Mn4+的转化;Mn和Ce之间存在较强的协同作用, 与MnOx相邻的CeO2更容易打开Ce—O键释放活性氧, 加速氧化还原进程,Mn0.6Ce0.4/γ-Al2O3催化剂T10和T90与MnO2/γ-Al2O3催化剂相比分别降低20和40 ℃。本研究可为VOCs催化氧化技术中低成本金属催化剂的开发提供参考。 相似文献
60.
以沉淀-回流方法于磷酸银(Ag3PO4)中掺杂氮化碳(g-C3N4)制备新型复合光催化剂,同时采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射图(XRD)等手段对合成催化剂的形态特征、晶型结构以及物理化学性质进行表征.以碘帕醇(IPM)作为目标污染物,通过改变催化剂的使用条件考察了氙灯光照下催化剂对水溶液中含碘类造影剂(ICMs)的光催化降解性能,并且分析了催化氧化过程中可能的污染物降解途径以及转化产物.结果表明,合成后的催化剂结构稳定,相对于使用单一催化剂(Ag3PO4或g-C3N4)条件下,复合催化剂对ICMs的光降解性能都得到大幅度提升,经条件优化后,确定Ag3PO4与g-C3N4的质量比例为0.15∶0.1时降解效果最佳,但不可超过0.2∶0.1,且降解性能与催化剂的投加浓度呈正相关,浓度在0.75 ... 相似文献