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The threat and global concern of energy crises have significantly increased over the last two decades. Because solar light and water are abundant on earth, photocatalytic hydrogen evolution through water splitting has been considered as a promising route to produce green energy. Therefore, semiconductor photocatalysts play a key role in transforming sunlight and water to hydrogen energy. To date, various photocatalysts have been studied. Among them, TiO2 has been extensively investigated because of its non-toxicity, high chemical stability, controllable morphology, and high photocatalytic activity. In particular, 1D TiO2 nanofibers (NFs) have attracted increasing attention as effective photocatalysts because of their unique 1D electron transfer pathway, high adsorption capacity, and high photoinduced electron–hole pair transfer capability. However, TiO2 NFs are considered as an inefficient photocatalyst for the hydrogen evolution reaction (HER) because of their disadvantages such as a large band gap (~3.2 eV) and fast recombination of photoinduced electron–hole pairs. Therefore, the development of a high-performance TiO2 NF photocatalyst is required for efficient solar light conversion. In recent years, several strategies have been explored to improve the photocatalytic activity of TiO2 NFs, including coupling with narrow-bandgap semiconductors (such as ZnIn2S4). Recently, microwave (MW)-assisted synthesis has been considered as an important strategy for the preparation of photocatalyst semiconductors because of its low cost, environment-friendliness, simplicity, and high reaction rate. Herein, to overcome the above-mentioned limiting properties of TiO2 NFs, we report a 2D/1D ZnIn2S4/TiO2 S-scheme heterojunction synthesized through a microwave (MW)-assisted process. Herein, the 2D/1D ZnIn2S4/TiO2 S-scheme heterojunction was constructed rapidly by using in situ 2D ZnIn2S4nanosheets decorated on 1D TiO2 NFs. The loading of ZnIn2S4 nanoplates on the TiO2 NFs could be easily controlled by adjusting the molar ratios of ZnIn2S4 precursors to TiO2 NFs. The photocatalytic activity of the as-prepared samples for water splitting under simulated solar light irradiation was assessed. The experimental results showed that the photocatalytic performance of the ZnIn2S4/TiO2 composites was significantly improved, and the obtained ZnIn2S4/TiO2 composites showed increased optical absorption. Under optimal conditions, the highest HER rate of the ZT-0.5 (molar ratio of ZnIn2S4/TiO2= 0.5) sample was 8774 μmol·g-1·h-1, which is considerably higher than those of pure TiO2 NFs (3312 μmol·g-1·h-1) and ZnIn2S4nanoplates (3114 μmol·g-1·h-1) by factors of 2.7 and 2.8, respectively. Based on the experimental data and Mott-Schottky analysis, a possible mechanism for the formation of the S-scheme heterojunction between ZnIn2S4 and TiO2 was proposed to interpret the enhanced HER activity of the ZnIn2S4/TiO2heterojunctionphotocatalysts.
相似文献
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建立了微波辅助萃取 (MAE) /气相 质谱联用法 (GC MS)测定蔬菜样品中二嗪磷、对硫磷、水胺硫磷的分析方法 ,研究了不同溶剂的萃取效率。选择二氯甲烷为萃取溶剂 ,采用二因素三水平的正交设计实验优化了萃取溶剂体积和萃取时间。方法的线性范围分别为二嗪磷和对硫磷 4ng/ g~ 40 0ng/ g、水胺硫磷 2 0ng/ g~ 40 0ng/ g,检出限分别为二嗪磷 0 2 9ng/g、对硫磷 1 70ng/g、水胺硫磷 2 30ng/g。测定 2 0 0 0ng/g和 50 0ng/g加标蔬菜样品 ,回收率为 72 2 %~ 1 0 2 0 % ,RSD为 1 5 %~ 1 1 0 %。。 相似文献
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计算机模拟教学在近几年已经愈来愈普遍 ,虽然计算机模拟过程并不能完全代替实验 ,也不能取代实验动手能力的训练 ,但计算机模拟有助于对基本概念的深入思考 ,对掌握基本概念和预计实验结果都有很大帮助。我们在研制有机化学和有机化学实验的课件过程中 ,对教学中的重点、难点进行了分析 ,针对理论教学中的反应历程和实验教学中的预习等难点问题采取了动画组来表达 ,取得了很好的效果。 我们自 1 999年 5月起开始制作有机化学及实验CAI课件 ,先后采用过Authorware、VB、方正奥思并结合Chemoffice、Cool3D… 相似文献
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用粉末冶金法研制出高居里温度的Nd-Co-Fe-Ga-B永磁材料。Nd-Fe-B永磁材料居里温度从312℃提高到450~500℃;内禀矫顽力_iH_c可达716~955kA/m;最大磁能积(BH)max=223~262kJ/m~3。用穆斯堡尔效应等方法研究Nd_(16)Co_(16)Fe_(61-x)Ga_xB_7样品的结果表明:在x=2时,Ga原子主要占据j_2晶位;x>2时,除j_2外,K_2、j_1、K_1三个晶位均有一定的占据几率。X射线衍射实验证实,此合金在x=2处,四方相的点阵常数a值最大,而c值随x的增大(由1到7)呈线性增加。从磁测量结果发现,在x=2处,内禀矫顽力出现峰值。 相似文献
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2∶17型SmCo永磁体自1977年问世以来,已有很大发展,其性能不断提高.因其具有优异的磁性能,在微波通讯技术、航空航天、国防工业、交通运输业等很多领域有着广泛的应用.最近又提出了最高工作温度大于400 ℃的永磁材料的要求,因2∶17型SmCo永磁体具有高的居里温度和较高的磁能积而成为首选材料.从1996年至今出现了2∶17型SmCo高温磁体的研究热潮,本文主要介绍了2∶17型SmCo永磁的发展过程、磁体的磁性能、制备工艺、应用情况及其发展趋势. 相似文献
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针对传统子域模型在分析电机电磁性能时无法考虑软磁材料磁导率的缺陷,提出了一种考虑软磁材料磁导率为具体值的三段式Halbach阵列永磁电机多层解析模型。根据内部激励源和媒介的不同,将永磁电机全域划分成Halbach阵列永磁体层、气隙层、定子齿尖层和电枢绕组层4类磁场求解层。利用柯西乘积和复数形式的傅里叶级数来描述磁场求解层中媒介磁导率分布情况。基于麦克斯韦方程组建立了每个磁场求解层的拉普拉斯方程或泊松方程,结合边界条件求解出每个磁场求解层的磁矢位。利用多层解析模型计算了电机的气隙磁密、空载反电动势和输出转矩等电磁特性,并与有限元模型计算结果进行了对比。计算结果表明:多层解析模型和有限元模型计算得到的气隙磁密波形吻合得很好,两者的空载反电动势峰值和输出转矩平均值的相对误差均小于1%,证明了多层解析模型的正确性。最后利用多层解析模型研究了槽开口宽度、磁极宽度和充磁夹角对电机输出转矩的影响规律,给出了输出转矩最优的设计方案。仿真结果表明:优化后的输出转矩脉动削减了75.7%,证明所提出的多层解析模型不仅计算准确而且计算速度快,在电机的初始设计和电磁性能影响规律的探究上具有明显的优势。 相似文献