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登錄光催化技術
關注創建者:才有會心 創建時間:2018-10-11

光催化技術的實例教程
記者從中國科學技術大學獲悉,該校熊宇杰教授團隊,通過金屬氧化物光催化劑的缺陷工程調控,發現通過摻雜的方式來精修催化劑的缺陷態,可以促進缺陷位點對氮分子的高效活化,有效地提高光催化固氮合成氨的效率。該成果日前在線發表于國際化學重要期刊《美國化學會志》上。
工業合成氨技術使用鐵基催化劑,其反應條件非常苛刻(250大氣壓、400攝氏度),并需要巨大的能耗。光催化技術能夠直接將太陽能轉化為化學能,為降低合成氨能耗提供了非常具有前景的方法。由于氮分子穩定的化學特性,從而導致常規的光催化材料很難活化氮分子,開發高效的固氮合成氨光催化劑依然面臨巨大挑戰。
氮分子活化一般被認為是氮還原的先決條件。對于光催化材料,表面缺陷位點可以作為氮分子化學吸附的活性位點,同時局域在缺陷處的電子可以轉移進入吸附氮分子的反鍵π軌道,從而實現對氮—氮叁鍵的弱化作用。
科研人員將鉬原子摻雜在催化劑的缺陷位點處,實現了光催化體系中氮分子的高效活化。研究人員結合同步輻射技術表征、原位紅外光譜檢測和理論計算模擬,揭示了摻雜鉬原子對缺陷狀態的精修作用。一方面,鉬摻雜提升了催化劑缺陷能級,減少了電子能量馳豫過程帶來的能量損耗;另一方面,鉬摻雜形成的鉬—鎢異質位點調控了吸附氮分子的電荷狀態,增大了氮原子之間的電荷差,同時提高了金屬—氧鍵的共價性,促進了光生電子轉移過程。這些鉬摻雜帶來的不同效應之間的協同作用,有效地促進了催化位點對氮分子的活化,實現了催化劑光驅動固氮合成氨效率的大幅提升。
該成果為開發高效的固氮光催化劑以及調控催化劑缺陷提供了一種新的思路,并展示了催化位點電子結構的調控對催化反應的重要性。
文章來源:科技日報
作者:吳長峰
展開 9月14日-16日,由中國化工學會化工新材料專業委員會和長沙學院共同舉辦的“2018第二屆全國光催化材料創新與應用學術研討會”在湖南長沙香帝華美達酒店會議中心舉行。參會代表包括來自武漢理工大學、吉林大學、北京師范大學、武漢大學、鄭州大學、北京航天航空大學、濟南大學、蘇州大學、中國科學院大連化學物理研究所等國內80余所高校以及科研院所,參會人數將近300人。
15日上午的開幕式,首先由中國化工學會化工新材料專業委員會名譽主任委員于希椿做了大會開幕致辭,然后張世英副校長代表長沙學院對與會人員表示了歡迎,武漢理工大學余家國教授、北京師范大學陳雪波教授、福州大學劉平教授、華東理工大學張金龍教授、東華大學張青紅教授、廣州大學彭鋒教授、武漢大學彭天右教授、北京航天航空大學劉利民教授、武漢工程大學陳嶸教授、湖南大學陳江華教授、武漢理工大學張高科教授、大連理工大學趙忠奎教授、 中國科學院大連化學物理研究所章福祥研究員等50多位專家出席并做大會報告。
本次會議從學術和產業化的視角對我國光催化材料與光催化技術等方面的科學難題、最新科研成果與產業應用狀況進行了交流和研討。會議匯聚了國內著名的專家、學者和企業技術人員共同探討光催化研究領域未來的發展前景與方向,尋找新思路、新方法和新技術,推動光催化材料領域的進步。
本次會議歷時兩天,共收到論文70余篇,圍繞光催化材料的合成、制備、結構與性能研究,貴金屬摻雜對催化性能的影響,光催化分解水制氫,光催化降解氨氮,光催化降解甲醛、苯、二甲苯等室內VOC排放,光電催化與光電化學研究,環境納米材料與環境光催化,光催化材料在實際中的應用等多個主題共作了50多場報告,展出墻報30余篇。
展開 向光性是自然界許多生物(如:向日葵)為最大限度獲取光能,用于滿足自身生長和繁殖的生物特性,也被認為是恢復傾斜入射能量密度損失的有效策略。傾斜入射能量密度損失是指光以一定角度照射到平面時,因傾斜入射而導致的入射光能量密度減少的現象,可用公式E = Emax · cosθ進行簡單表示(其中,E是平面實際接收的入射能量密度,Emax代表光垂直照射時平面接收的能量密度,θ為天頂角)。對于確定強度的光來說,角度越大,則能量損失越多。近年來,基于太陽光作為能量來源的光催化技術,因其在物質轉化和污染物降解等方面的特殊作用受到了人們廣泛的關注。傳統的光催化技術通常需要借助固定的光源,缺乏對移動光源(如:太陽光)進行自主捕獲的能力,由于傾斜入射角的存在,無法實現對太陽光的充分利用。因此,如何打破傳統光催化系統的局限性,開發一種全天高效捕光的光催化反應器已逐漸成為光催化領域的研究熱點。
近日,江南大學劉天西教授課題組報道了一種仿生向日葵用作光催化反應器的通用策略 —— 仿生自主光追蹤光催化系統。它可以模仿向日葵的向光性,在傾斜光照射下,自主追蹤并捕獲光,從而恢復傾斜入射能量密度損失。以硫化鎘/還原氧化石墨烯(CdS/rGO)光催化生成過氧化氫(H2O2)為例,隨著入射角從0°增加到90°時,對照樣品的H2O2生成率從292.6 μmol g-1 h-1減少到83.5 μmol g-1 h-1,而仿生向日葵的H2O2生成率始終穩定維持在較高水平(262.1 μmol g-1 h-1)。該結果表明,仿生向日葵可以自發定向捕獲取光,大幅提升光能的利用率,進而可被用作一種新型的自主光追蹤光催化反應系統。
展開 光催化技術是一種利用太陽能進行能量轉化用于環境凈化的綠色高級氧化技術。科學研究者關注的焦點是半導體材料的化學組成和微觀結構的調控進而影響材料的氧化能力和物理化學性能,尤其是利用可見光誘導的高效光催化劑(如碘氧化鉍)來進行環境凈化。
【成果簡介】
近期,揚州大學侯建華博士與北京理工大學曹傳寶教授(共同通訊作者)報道了嵌入香蒲草碳的燈籠狀碘氧化鉍材料具有優越的可見光催化性能。在Dalton Transactions上全文發表題為“Lantern-like bismuth oxyiodide embedded typha-based carbon via in situ self-template and ion exchange-recrystallization for high-performance photocatalysis”,并入選內封面論文。研究人員首先在氨氣氣氛中直接碳化生物質廢棄物(枯萎的香蒲草)獲得氮摻雜的竹管狀碳材料(NTC)。室溫攪拌合成的BiOI/NTC作為自我犧牲模板,加入NH3?H2O,利用原位離子交換-再結晶機制合成出具有微/納分級結構的Bi7O9I3/NTC。實驗結果顯示,在2 h內,Bi7O9I3/NTC能夠在可見光下降解93.5%的甲基橙和97.6%的羅丹明B,這展現出比純BiOI更優越的可見光催化性能。
展開 利用光催化技術,在太陽能的驅動下直接將工業廢氣中含有的低濃度CO2還原為化工原料或碳基燃料為工業廢氣資源利用和緩解全球氣候變化提供了一個有非常有潛力的解決途徑。然而,由于CO2分子的高穩定性和復雜的多電子反應過程,高效高選擇性的CO2光催化還原仍然是一個巨大挑戰,尤其是在低CO2濃度的反應條件下。因此,實現低CO2濃度條件下的高效高選擇性CO2光催化還原具有重要意義。
【研究亮點】
1.實現了低濃度CO2(10%,模擬工業廢氣中的CO2含量)條件下高效高選擇性CO2光催化還原。
2.確認了催化材料的CO2吸附是整個反應過程的關鍵步驟。
3.驗證了鎳基MOFs對于低濃度CO2光催化的高選擇性具有普遍的優越性。
【成果簡介】
有鑒于此,華南理工大學林璋教授課題組與福州大學徐藝軍教授課題組合作,發展了一種實現低濃度條件下高選擇性光催化CO2制CO的單層Ni MOFs催化材料,該成果發表在Angewandte Chemie,并入選Very Important Paper (VIP)。本文的第一作者是韓彬,歐新文,通訊作者是林璋教授,通訊單位為華南理工大學(South China University of Technology)。
圖1. Ni MOF 單層納米片的制備方法及結構信息
研究人員通過超聲法結合水輔助冷凍干燥,成功制備了Ni MOFs單層納米片。作為對照,合成了堆疊的Ni MOFs納米材料,兩者具有相同的晶體結構。
圖2. Ni MOF 單層納米片的形貌表征
SEM和TEM表明所制備材料呈現明顯的二維納米片形貌。
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授課時間
2026/6/23(二)-6/24(三)AM 9:00-PM 16:00
授課地點
上海市嘉定區南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團隊及資深顧問
授課時間
2026/5/19(二)-5/20(三)
AM 9:00-PM 16:00
授課地點
上海市嘉定區南翔銀翔路819號中暨大廈18樓1805室
課程講師
訊技光電工程團隊及資深顧問
課程費用
4800RMB/1人次
(課程包含課程材料費、開票稅金、午餐費)
課程簡介
一、背景
在過去數十年中非結構網格被廣泛應用于工業仿真領域,例如著名商業CFD軟件Fluent以及開源CFD軟件OpenFOAM都采用了基于非結構網格的有限體積法,而大多數結構分析軟件例如Abaqus、Nastran等都采用了基于非結構網格的有限元法。非結構網格的流行不是沒有原因的。幾乎所有的工程幾何結構都是非常復雜的,結構化網格雖然在精度和收斂性等方面有優勢
在3D打印領域中,SLA立體光固化成型(Stereo Lithography Appearance,SLA)是最早出現的快速原型制造工藝之一,這項技術由Chuck Hull在20 世紀80 年代發明。自創造以來,便以優異的快速成型特征和高精度表現,成為了一項實現復雜數字模型實體化的關鍵技術。它不僅突破了制造業的傳統模具模式,還能在加速將設計概念轉變成實際產品的同時,保持產品表面細節的精確再現,使打印出的成品在視覺和觸覺上更加貼近設計意圖
環保凈化效果評估:在暫存柜廢氣排放處理中,PID傳感器可用于監測凈化前后的VOCs濃度變化,評估光化學催化凈化技術或其他凈化手段的效果。這有助于優化凈化工藝參數,提高凈化效率,減少環境污染。
實驗與效果
在實際應用中,采用英國alphasense PID光離子氣體傳感器PID-A1對實驗室危險化學廢棄物暫存柜內的VOCs進行實時監測,并結合光化學催化凈化技術進行處理。
美國時間5月14日,全球顯示領域極具影響力的專業盛會——2024 SID Display Week在圣何塞會展中心隆重開幕,吸引了來自世界各地的顯示行業尖端企業與數以萬計的觀眾聚集一堂,分享交流。昀光科技攜創新型數字驅動硅基微顯示器產業化解決方案以及一體化AR顯示光學方案亮相大會,為到場嘉賓帶來豐富精彩的XR互動體驗。
作為中國最早探索Micro-OLED
CINNO Research產業資訊,近日,根據韓媒韓國講師新聞報道,韓國全北大學宣布稱,李承熙教授研究團隊(工科研究生院納米融合工程系、高分子納米工程系、JBNU-KIST產學研融合系)的研究教授金民秀利用有機和無機復合納米散射體成功開發出可實現顯示量子點光致發光色轉換效率最大化的技術。
?左起分別為:金民秀研究教授、李多妍(畢業生)、鄭河英(碩士在讀生)
量子點(Quantum
2023年11月18日,由上海市環境監測中心、上海市計量測試技術研究院、上海大學以及中華環保聯合會VOCs污染防治專業委員會等國內近二十家權威科研院所、高等院校、行業協會和優秀的儀器廠商聯手起草制定的全國性團體標準《便攜式揮發性有機物光離子化檢測儀(PID)技術要求及監測規范》(T/ACEF 096—2023)(以下簡稱《標準》)已在全國團體標準信息平臺上正式發布并實施。
《標準》的意義
7月11-12日,由雅時國際商訊旗下的《激光世界》雜志聯合慕尼黑上海光博會主辦的為期兩天的LaserFocusCon激光技術及應用研討會,在慕尼黑上海光博會上成功舉辦。 在為期兩天的會議中,來自國內知名大學、市場分析公司和激光企業的演講嘉賓們,就目前激光技術領域取得的最新技術進展、以及這些新技術在智能制造領域的應用,與現場觀眾進行了分享和交流探討。 圖1:現場觀眾幾乎座無虛席 激光,作為一種先進的
近日,
中科院生態環境研究中心賀泓院士、濰坊學院姜在勇教授、浙江大學孫威研究員、多倫多大學Geoffery A. Ozin院士合作在Cell Press細胞出版社期刊Chem Catalysis發表了題為“A living photocatalyst derived from CaCu3Ti4O12