高匹配的BiVO4/WO3纳米碗异质结光阳极用于高效光电化学分解水(英文)

光电化学(PEC)分解水制氢,已成为将太阳能转化为绿色可持续氢能极具潜力的途径之一.目前,单斜相钒酸铋(BiVO₄)因其合适的带隙及能带位置、无毒且含量丰富等优点,被认为是理想的光阳极材料.然而, BiVO₄较低的载流子迁移率(4×10^-2 cm²V^-1s^-1和较短的空穴扩散长度(<100 nm),导致BiVO₄光阳极电子-空穴复合较严重,极大地限制了其性能.为克服上述缺陷,除减小BiVO₄纳米颗粒的粒径以匹配其较短的空穴扩散长度,使空穴能有效转移到其表面参与水氧化反应;或在其表面沉积一层薄的氧气释放反应助催化剂(OEC)层以增强水氧化反应动力学以外,还应关注如何进一步有效提升BiVO₄电荷分离效率.因此,在BiVO₄和氟掺杂的氧化锡(FTO)电极界面之间插入另一种半导体材料构筑异质结以促进BiVO₄电荷分离,进一步提升BiVO_4<...     

基于g-CNQDs的荧光共振能量转移法检测银离子

以尿素和柠檬酸钠为原料,采用低温固态法制备了催化相碳氮量子点(g-CNQDs),构建了基于g-CNQDs的荧光共振能量转移体系(FRET)。Ag⁺通过与胞嘧啶(C)形成C-Ag⁺-C复合物诱导3’-端修饰荧光素(FAM)的DNA序列(F-DNA)折叠成发夹型结构,导致g-CNQDs与FAM间荧光共振能量转移效率发生改变,实现Ag⁺的高灵敏检测。优化了反应时间、缓冲液pH、g-CNQDs用量、F-DNA用量对FRET体系的影响。最佳条件下,Ag⁺浓度在81.97 pmol/L～163.9 nmol/L范围内,g-CNQDs@F-DNA体系FRET效率与Ag⁺浓度的对数呈良好线性关系,相关系数为0.9996,方法检出限为67.61 pmol/L。方法用于测定环境水样中Ag⁺浓度,回收率为92.2%～103.5%。     

低电压电沉积类金刚石碳膜的研究

采用电化学沉积法,在较低电压下(4.0～8.0 V)以甲酸作为主要碳源,甲酸钠作为辅助碳源,二甲基亚砜与去离子水作为溶剂,在不锈钢表面制备了类金刚石碳薄膜,研究了沉积电压对碳膜形貌和成分的影响。电化学沉积含氢类金刚石碳薄膜致密、均匀,膜的电导率与沉积电压呈负相关关系,电导率介于金属与半导体之间。拉曼光谱在1332 cm^-1处出现金刚石的特征峰,sp³碳成分随沉积电压的增加而增加。傅里叶红外变换光谱显示沉积的类金刚石碳膜为含氢碳膜。X射线光电子能谱分析显示这些薄膜中存在sp²和sp³键碳原子。     

双重分子印迹电化学传感器测定氯霉素的研究

本文旨在构建一种双重分子印迹膜电化学传感器检测痕量氯霉素的分析方法。首先通过量化计算,从N-(4-戊烯酰-氨基酸酰)壳寡糖筛选出对氯霉素分子有较强分子作用的功能单体低聚物N-(4-戊烯酰-异亮氨酰)壳寡糖(N-(4-pentenyl-isoleucyl)chitooligosaccharide, PICO)。经紫外扫描确证这种相互作用。以氯霉素为模板分子、PICO为功能单体低聚物、乙二醇二甲基丙烯酸酯作为交联剂,在玻碳电极表面本体聚合制备了氯霉素初级分子印迹膜,然后以此修饰电极为工作电极,在含饱和氯霉素的吡咯溶液中,在0～0.85 V进行循环伏安扫描,在初级印迹聚合膜的间隙中形成复合印迹膜。去除复合印迹膜中模板分子后,可以实现对氯霉素的特异性吸附。采用微分脉冲伏安法(DPV)对构建传感器的性能评估,并优化了传感器相关的实验制备参数。结果表明：在最佳条件下,传感器对氯霉素的检测范围为0.04～4.0μM,检出限为15 nM(S/N=3),回收率达94.0%～103.4%,相对标准偏差小于5%(n=5)。此外,该传感器具有良好的再生性能、稳定性和实用性,在室温下于密封胶囊中保存10天后,其...     

基于氢源和氮源的电化学合成氨研究进展

电化学合成氨是未来绿色合成氨工业的可选途径,可在室温常压下进行,近年来成为热门研究领域.从氢源和氮源角度看电化学合成氨,综述了电化学合成氨的研究发展概况.简要地介绍了电化学氮还原合成氨的机理,回顾了不同氢源、不同氮源、不同催化剂以及不同电解质体系下的电化学合成氨的性能,展望了该领域未来的研究发展.     

智能可穿戴设备的研究和应用进展

智能可穿戴设备拥有便捷、智能和实时等诸多特点.通过可穿戴设备进行检测分析,并将数据进行实时传输,可实时监测生命体征和运动情况等重要信息,对人体进行监测并为健康状况提供数据支持.根据可穿戴设备近年的发展,本文综述了可穿戴设备的穿戴方式、常用材料以及不同的传感方式,并对其在人体生命体征检测方面的应用做了介绍,最后对其面临的...     

有机杀虫剂荧光光谱检测实验研究

研究了氨基甲酸酯类、苯甲酰脲类、杀菌剂类等几种常用有机杀虫剂的荧光特征,为进一步利用荧光法检测农药提供了理论依据。结果表明, 这些有机杀虫剂在一定的溶剂条件下受紫外光激发时能够 发出很强的荧光,而且荧光光谱清晰、分辨率高,证明利用荧光光谱法对相关杀虫剂进行定性定量检测分析是可行的。     

化学战剂的SERS检测及应用前景研究

化学武器和技术的扩散使化学恐怖活动成为事关世界安全的突出问题之一.针对化学战剂的高毒性和快速致命特点,表面增强拉曼散射(SERS)光谱技术研究可以实现生化战剂的快速、高灵敏实时检测,有助于战时和突发恐怖袭击时对人员的及时救治和预防,为更好的防范化学武器威胁和恐怖袭击提供必要的技术保障.本文主要对SERS技术在化学战剂检...     

超声频谱分析中应用自适应学习网络技术进行缺陷自动鉴别的研究

超声频谱分析是把频谱分析用于超声检验的技术，本文介绍了自行设计的超声频谱分析系统和研究开发的对频谱与缺陷作出相关分析的计算机程序，超声频谱分析系统中，研制了超声频谱探伤装置，以微机作为基本工具，利用步进采样技术对缺陷回波进行采样，通过软件进行快速傅里叶变换，获得频谱信号，然后，应用非线性自动增长的自适应学习网络技术，实现了对缺陷的自动鉴别，对有尖锐边缘与平滑边缘的两类人工缺陷所作的定性分析与横孔直径的定量分析都获得了较好的结果。     

基于TDLAS的近红外甲烷高灵敏检测技术

为增强甲烷气体检测技术的气体吸收率,提高检测灵敏度,利用可调谐二极管激光吸收光谱技术,采用中心波长为1 653.7 nm的分布反馈激光器作为光源,研制了有效光程为14.5 m的Herriott型气体吸收池,并采用波长调制光谱法进行甲烷气体浓度检测。结果表明,二次谐波峰值信号与甲烷气体浓度成较强的线性关系,线性度为0.998 52,检测下限为4.82 ppm;初始积分时间为1 s时的Allan方差为6.37 ppm;积分时间到112 s时,Allan方差为427 ppb,检测灵敏度为4.27×10^-7。