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光催化一区期刊

发布时间:2024-07-03 12:59:49

光催化一区期刊

二区

Journal of Materials Chemistry A(简称JMCA)关注能源和可持续性材料。

官网介绍:

Journal of Materials Chemistry A旨在将范围扩大,涵盖与能源储存和转换、可持续性或生活相关的材料生产或材料性能或应用的所有方面。

所提交的稿件应在材料背景下包含化学内容,并且可以是理论和/或实验研究。新颖性和进步应集中在用于生产材料的化学或生产材料的特性或应用上。若提交的工作与上述内容不相关,通常不会考虑出版。

主题领域包括但不限于:

人工光合作用

电池

二氧化碳转换

催化

燃料电池

燃气捕获/分离/存储

绿色材料

制氢

氢存储

光催化

光伏

自我清洁材料

自我修复材料

传感器

超级电容器

可持续材料

水分裂

水处理

这本期刊的JCR分区为Q1,2021年中科院基础版分区为1区,升级版分区为2区,最新期刊影响因子为. 本期刊所在地为英国,隶属于英国皇家化学会,每年48期。

Applied Surface Science期刊的中科院分区基础版为2区,升级版为1区,最新期刊影响因子为. 本期刊所在地为荷兰,隶属于ELSEVIER出版集团,每年24期。

期刊的五年影响因子变化情况,该期刊影响因子逐年上升,最新数据为。

Applied Surface Science涵盖对表面,界面,纳米结构及其应用的更好理解的主题。该期刊与特定表面分析技术和/或计算方法以及此类结构的处理有关的原子和分子水平的科学研究有关。

该期刊包含如下主题:

·催化、电催化和光催化的表面科学;

·沉积和生长;

二维组装;通过定向能量沉积(激光、离子或电子束)或其他技术(如等离子体)进行表面和界面改性;表面工程和功能化;功能性表面和涂层;表面电化学和腐蚀保护策略·应用于能量转换和储存的表面科学;表面纳米技术和器件;半导体——表面和界面;生物界面

二区催化期刊

应用催化a是三区。

催化的基本上在三区,catal commun,catal lett, appl catal a, j mol catal a都是三区,appl catal b 二区,j catal 一区。

《应用催化基础》是2009年化学工业出版社出版的图书,作者是吴越。本书可供科研院所、企业、高等院校中从事与催化有关的研究人员参考,也可作为高等院校本科学生、研究生教学之用。

应用催化A:

General出版关于工业和学术领域的化学科学家基本和实际感兴趣的催化各个方面的原始论文,重点是对催化剂和催化反应、新催化材料、新技术和新工艺的新理解,特别是那些具有潜在实际意义的。

不鼓励发表关于系统或过程的彻底研究或优化结果的论文,这些系统或过程已被很好地理解、广泛研究或已知系统或过程的微小变化。在给编辑的求职信中,作者应该在“出版的理由”一节单独列出原稿是否符合期刊的范围。

没有这种理由的提交将不经审查被拒绝。 该杂志接受原创研究论文、评论、邀请观点、专题文章和给编辑的信件。 应包括数据的重现性和/或误差分析。相关的实验条件和/或模型参数应包括在图标题或表脚注中。不符合这些要求的作品将不经评审被拒绝。

2区。《分子催化》于1987年创刊,是由中国科学院主管、中国科学院兰州化学物理研究所主办、科学出版社出版的公开发行的学术性刊物,分子催化在中科院分区中位于2区,JCR分区位于Q2,截至2009年7月,中国科学院兰州化学物理研究所官网显示,《分子催化》第五届编辑委员会有顾问3人、委员33人。

光催化期刊有哪些

1.分子催化内容侧重于配位催化、酶催化、光肋催化、催化过程中的立体化学问题、催化反应机理与动力学、催化剂表面态的研究及量子化学在催化学科中的应用等。《分子催化》工业催化过程中均相催化剂、固载化的均相催化剂、固...主管主办:中国科学院中国化学会;中国科学院兰州化学物理研究所快捷分类:科技化学工程科技I出版发行:甘肃双月刊A4期刊刊号:1001-3555,62-1039/O6创刊时间:1987年影响因子审稿时间:1-3个月期刊级别:CSCD核心期刊北大核心期刊统计源期刊2.催化学报《催化学报》(月刊)创刊于1980年,由中国化学会和中国科学院大连化学物理研究所主办。《催化学报》主要报道能源、环境、有机化工、新材料、多相催化、均相催化、生物催化、光催化、电催化、表面化学、催化动力...主管主办:中国科学院中国化学会;中国科学院大连化学物理研究所快捷分类:工业化学工程科技I出版发行:辽宁月刊A4期刊刊号:0253-9837,21-1195/O6创刊时间:1980影响因子审稿时间:1-3个月期刊级别:CSCD核心期刊北大核心期刊统计源期刊3.工业催化《工业催化》主要报道我国化工、石化、炼油、生物工程、医药、环保、新能源等方面催化新技术、新工艺,催化剂和工业助剂的研制,催化剂性能的测试与表征,催化反应器的开发,催化剂新成果、新产品的应用技术等。...主管主办:陕西延长石油(集团)有限责任公司西北化工研究院快捷分类:化工有机化工工程科技I出版发行:陕西月刊A4期刊刊号:1008-1143,61-1233/TQ创刊时间:1992影响因子审稿时间:3-6个月期刊级别:统计源期刊4.化学反应工程与工艺化学反应动力学、催化剂及催化反应工程、反应工程技术及其分析、反应装置中的传递过程、流态化及多相流反应工程、聚合反应工程、生化反应工程、反应过程和反应器的数学模型及仿真、工业反应装置结构特性的研究、反...主管主办:中石化集团公司联合化学反应工程研究所;中石化上海石油化工研究院快捷分类:化工有机化工工程科技I出版发行:浙江双月刊A4期刊刊号:1001-7631,33-1087/TQ创刊时间:1985影响因子审稿时间:1-3个月期刊级别:CSCD核心期刊北大核心期刊统计源期刊

不是。1、am期刊涉猎面积广杂志从材料的角度关注能源的研究,涉及广泛的研究范围,涵盖与能源相关的研究,热电,光催化,太阳能技术,磁致冷和压电材料等领域。子刊涉猎内容少只有光催化,太阳能技术。所以子刊没有am期刊好。2、am期刊更具有认可性,子刊发布时间较短。

Appled surface science,Applied Catalysis A: General,Applied Catalysis B: Environmental,Material Letter,Chemical Physics Letters很多都可以

光催化是核心期刊吗

光催化是一种在光的照射下,自身不起变化,却可以促进化学反应的物质,光触媒是利用自然界存在的光能转换成为化学反应所需的能量,来产生催化作用,使周围之氧气及水分子激发成极具氧化力的自由负离子。几乎可分解所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质,不仅能加速反应,亦能运用自然界的定侓,不造成资源浪费与附加污染形成。最具代表性的例子为植物的"光合作用",吸收对动物有毒之二氧化碳,利用光能转化为氧气及水。

①从物理意义上说半导体是介于导体与绝缘体之间的材料。 ②光催化是在一定波长光照条件下,半导体材料发生光生载流子的分离,然后光生电子和空穴在与离子或分子结合生产具有氧化性或还原性的活性自由基,这种活性自由基能将有机物大分子降解为二氧化碳或其他小分子有机物以及水。 ③在反应过程中这种半导体材料也就是光催化剂本身不发生变化.一般用于做光催化剂进行光催化反应的材料都是半导体材料或具有半导体特性的物质。

光催化是在一定波长光照条件下,半导体材料发生光生载流子的分离,然后光生电子和空穴在与离子或分子结合生成具有氧化性或还原性的活性自由基,这种活性自由基能将有机物大分子降解为二氧化碳或其他小分子有机物以及水,在反应过程中这种半导体材料也就是光催化剂本身不发生变化。这种半导体光催化剂在光催化反应过程中起的作用就是光催化作用。

一般都是用次甲基蓝(MB),甲基橙(MO),罗丹明B(rhb),苯酚作为有机物降解物

uv光氧废气处理器又叫光催化氧化装置,做的有很多,昊威环保还不错

半导体材料(semiconductormaterial)是导电能力介于导体与绝缘体之间的物质。半导体材料是一类具有半导体效能、可用来制作半导体器件和整合电的电子材料,其电导率在10(U-3)~10(U-9)欧姆/厘米范围内。 其用于光催化就叫做光催化剂

光催化材料的研究和应用涉及的领域非常宽,包括材料、能源、环境和生命起源等。目前,光催化研究内容大体分为:分解水或相关溶液制氢、太阳能电池、光伏器件、大规模污水处理、氮和碳的光化学固定、光催化环境净化材料、光催化反应化学等。本书在定义光催化反应、光催化剂概念的基础上,阐述了光催化剂设计、制备与修饰基础;光催化反应的基本机制,包括光催化剂的工作原理和反应过程动力学。对半导体表面光诱导电荷过程、金属?半导体奈米结构介面的光诱导过程做了比较深入的介绍。在此基础上,结合环境发展的需求,重点介绍了光催化环境净化材料的工作原理、目前的应用发展状况和发展趋势。与以往不同的是,本书中介绍的很多内容是作者的研究组的研究结果,这使本书在一定程度上更贴近光催化研究领域的前沿和光催化环境净化材料的应用市场,反映了该领域科研关注的问题和工业应用反馈的资讯。本书可作为高等院校化学和材料专业和相关专业学生的课外读物,也可作为相关专业研究生和专业技术人员的参考书。

没有用过呢,不过在论坛帮你找到这些资料,你看有没有用: 【论坛A】 某网友:我们老板为了研究曾买过一个光催化灭蚊器(灯),好象挺贵的,可以灭蚊子,但是效查也并不是很神奇,只不过,光催化的有净化室内空气质量的效果! 【论坛B】 楼主:我家蚊子多,超烦,曾经买过某婴儿名牌的灭蚊器,号称振荡波灭蚊的,价格不菲,可惜效果不好,蚊子照样横行......现在看到一扫光灭蚊器的宣传,貌似不错,不知实际情况如何呢?请使用过该产品的MM进来说说吧。 沙发:我买了,刚收到的,用了一个晚上,睡觉时才开的,感觉没蚊子 【论坛C】 楼主:“一扫光”灭蚊器,为什么我用的效果跟这里很多人说的不一样? 那天在这里看到同学说好用 然后还有人趁机在那个帖上留了淘宝的地址 于是和同事一起合买了好几个 用了好几个晚上了 效果么,跟大家说的相反———不能抓蚊子,却好像能赶走蚊子,汗 首先,我家蚊子虽然不是特别多,但是,上个星期可能因为天气热,所以好几个晚上都被蚊子咬得睡不好觉,所以一看有同学介绍那种灭蚊器,马上下单买了一个。 收到货的当晚,天一黑(7点钟),就开始放在卧室进行灭蚊行动,等到晚上12点进卧室睡觉的时候,发现,只抓到一个小小的苍蝇!(严格来说,那种也不是苍蝇,但也不是蚊子,反正是那种比蚊子大一点,比苍蝇小一点的东西吧,平常也是经常见到的,但我不知道它的名字。)没有大家说的能抓到好多蚊子的效果。 因为那个灭蚊器开起来就有一种“呼呼”的风声,有点嘈,而且房间里还有一股二氧化碳的味道,于是,我把它挪到我房间的更衣室里,更衣室和我睡房之间的门开一条25CM左右大的缝,然后睡觉。一觉睡到天亮,没有蚊子骚扰。起来就把那机器关掉。 接下来几天我都是把它直接放在更衣室,从晚上7点开始开启,一直开到第二天起床。每天晚上都没有蚊子骚扰,但那个“一扫光”里面,除了第一天抓到的那个小苍蝇,一直没有新收获! 至于我的同事,因为她们卧室里没有更衣室,只能直接放在睡觉的房间用,也是说开了就没蚊子,关掉蚊子就又来了。并不像产品介绍里说的能“诱捕”蚊子。 花了好多时间,打了好多字,希望大家不要觉得我罗嗦,希望对大家有用。 1楼:我那个捉了很多蚊!不过要关了灯才捉的多! 2楼:我也是把房间里的灯关掉才开“一扫光”的呀 ……(详见:qc0769./bbs/) 【某网站宣传】 一、光催化捕蚊器工作原理及方法 光催化捕蚊器是唯一使用光、味、风综合技术的蚊子捕杀器具,是目前世界上最先进又环保的产品。经过国际蚊虫专家的多年研究发现:蚊子是靠人体发出的二氧化碳气息找到人的,当它们感觉到二氧化碳气流时立刻向这股气流飞去。而且它们还具有趋光性和弱风性,能吸引它们的是紫外光。光催化捕杀蚊子器采用蚊子最喜爱的紫外光诱蚊灯,360角度发光,加上微温效应,能吸引任何方向上的蚊蝇;通过紫外光诱蚊灯与光触媒产生的光催化反应,释放出二氧化碳和气流,模式人体发出的二氧化碳潮溼气息,诱使蚊子飞来,风机高速搅动周围空气形成涡流,使习惯随气流而飞的蚊子随风而来。当蚊子一旦被吸进捕捉窗,那么绝对难以逃脱风扇形成的强劲涡流,它们会被风扇吸到捕捉器的底部,直至风干而死。 光催化捕蚊器是最环保的高效灭蚊器,诱蚊灯波长360-380奈米,对人体无害;微量的二氧化碳和水份来源于光催化作用,相当于人的呼吸,无任何有毒化学成份;光催化反应还能净化空气,有效杀灭空气中的各种细菌,吸收各种有毒有害气体。它对苍蝇、飞蛾具有同样的捕杀作用,整体效能优于其它灭蚊产品。它的最大特性在于:可以在同一空间持续捕杀吸血雌蚊,从而有效打断该空间及其周围较大区域的蚊虫群体繁殖周期,达到成群杀灭蚊蝇的功效。 光催化捕蚊器采用风扇形成的涡流让蚊子脱水风干而死,没有电击捕蚊器的“啪啪”噪声,没有高压电能带来的意外,因此他更安全、可靠。可以广泛应用于家庭、旅馆、饭店、学生宿舍、医院、咖啡厅、酒吧、影剧院、办公场所、食堂、厨房、养殖农场、食品加工厂、厂房内、野外等各种户内和户外场所。 二、产品特点及效果 1.采用紫外光诱捕、人体气息诱捕、气流诱捕等综合技术,诱捕方式完善,诱捕效果好。 2.蚊子被气流吸到贮藏室,然后被风干脱水而死。没有电击捕蚊器电击时的“啪啪”声,也没有高压电,既安全又安静。 3. 被捕捉的活蚊会释放出去一种化学讯号或称性资讯素来吸引异性靠扰,因此可以连续不断地捕杀。 4.由于可以连续捕捉周围的吸血雌蚊,从而能有效打断周围空间的蚊群繁殖周期,达到杀死成群蚊虫的功效。 5.采用进口光触媒,光催化反应不仅能模拟人的气息诱蚊,还能有效杀灭空气中的各种细菌,吸收分解各种有毒有害气体,起到净化空气的作用。 6.密封的储蚊盒可以杜绝因蚊子残骸四处飞溅造成的二次污染。 7.本产品外观大方,小巧雅致,光线柔和,不影响睡眠,可兼做小夜灯。 三、使用技巧及方法 1.将电源插头插入电源插座,接通电源即可使用。不用时,切断电源,将电源插头拔出即可。 2.将灭蚊器放在离地一米高的桌子上,而且在无人的情况下使用效果更佳。 3.清理贮藏蚊室前,应先拔掉电源线插头,然后将贮蚊室卸下,清理掉室内渣物,重新装入旋转拧紧即可。 4.在家里使用,只要将灭蚊时间安排在睡前几个小时进行,人可以暂时离开。等要睡觉时,蚊虫基本上已清除,可关掉或移到其它房间。如果室内家俱较多,躲藏的蚊虫出动时间不一,灭蚊时间可能较长一点。 5.在办公室、营业场所或者野外使用时,可在傍晚时开启灭蚊器。经一夜关闭照明灯诱杀,蚊子可基本灭除。 6.捕捉到蚊子后不要马上拔掉电源,要让风机继续运转,直到蚊子脱水风干而死。 7.捕杀苍蝇时,可在贮藏室内放入糖果等引诱剂,利用灯光和气味诱捕以及气流吸入,将其杀灭。

就是在已光为催化剂,在光照 相同的情况下 反应激烈的 光催化活性强 希望采纳!

当半导体氧化物TiO2 奈米粒子受到大于禁频宽度能量的光子照射后,电子从价带跃迁到导带,产生了电子-空穴对,电子具有还原性,空穴具有氧化性,空穴与氧化物半导体奈米粒子表面的-OH反应生成氧化性很高的OH自由基,活泼的OH自由基可以把许多难降解的有机物氧化为CO2和H2O等无机物。

催化学报是光催化的核心期刊,催化学报在大核心期刊、CSCD核心期刊、统计源期刊中都有收录。催化学报主要报道能源、环境、有机化工、新材料、多相催化、均相催化、生物催化、光催化、电催化、表面化学、催化动力学等学科领域的基础性和应用基础性的最新研究成果。

《工业水处理》论文 第12期专论与综述微生物絮凝剂处理污染水体的研究和应用前景管网内壁生物膜的形成与控制方法研究进展污染水体脱氮工艺中外加碳源的研究进展气动絮凝在CEPT工艺中的应用研究试验研究纳米TiO2光催化氧化愈创木酚降解机理非均相催化氧化处理对苯二甲酸工业废水聚氯乙烯离心母液回用工艺初探UASB反应器处理酸性大豆蛋白加工废水TiO2光催化处理含甲基橙微污染水的动力学研究海水在碱性印染废水处理中的研究改进超滤技术处理废乳化液的试验研究树脂吸附——生物强化组合处理高盐度硝基苯废水多氨基多醚基亚甲基膦酸盐的合成与阻垢性能壳聚糖对化学镀镍废液中NI2+的吸附低碳源条件下反硝化同步除磷脱氮的研究电去离子水软化技术的实验研究高铁酸钾与UV-vis/TiO2协同氧化效应的研究混凝——吸附法处理反渗透浓缩水分析与监测高效液相色谱法测定工业废水中的硝基苯酚锅炉水中溶解固形物与氯离子的质量比经验交流双膜法技术在味精废水处理中的应用蒸汽凝液闭式回收技术在化工装置中的应用重力式纤维束滤池在给水中的应用自动加药与监测系统在工业循环冷却水中的应用V型纤维滤池设计及运行弱酸处理对循环水水质的影响循环水系统泄漏及水质恶化对策生活污水处理回用于生产的技术开发这里有全部下载:

《工业水处理》和《给水排水》是两款很权威的 可以在

可见光光催化论文发表期刊

(绿色合成具有优异光解水性能的三元催化剂) 湖南日报·新湖南客户端3月21日讯(通讯员 赵园园)近日,由湘大土木工程与力学学院张平教授、尹久仁教授和丁燕怀教授组成的团队在光解水方面的研究取得了突破性进展,相关成果以“Solid-state, Low-cost and Green Synthesis and Robust Photochemical Hydrogen Evolution Performance of Ternary TiO2/MgTiO3/C Photocatalysts”发表于国际期刊iScience。 该期刊属于Cell的综合性子刊,主要关注自然科学各个领域最前沿的研究工作。杨忠美博士和蒋运鸿博士为论文共同第一作者,丁燕怀教授和张平教授为本文的共同通讯作者(论文链接: )。 (TiO2/MgTiO3/C的低倍TEM图及其不同光照条件下光催化产氢的视频截图) 团队利用一种绿色、低成本方法制备了一种高效三元催化剂TiO2/MgTiO3/C用于光解水产氢,整个制备过程不涉及任何有机溶剂和有毒副产物,其在一个模拟太阳光下产氢效率高达∙h-1∙g-1, 较商品化的P-25 TiO2提高了四倍以上,其在纯可见光下的产氢效率也达到∙h-1∙g-1。光电化学测试结果表明该催化剂在紫外光区的IPCE(the incident photon to charge carrier generation efficiency)效率接近90%,而在400nm~ 470nm的IPCE效率也有较大程度的提高。迄今为止,在已报道的克级制备的同类型催化剂材料中其光催化产氢效率最高,相关成果已经申请发明专利保护。 该研究工作得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、湖南省教育厅重点项目、湖南省研究生创新基金、力学国家重点学科、化工模拟与增强国家级工程中心的支持和资助。张平教授、尹久仁教授和丁燕怀教授课题组长期从事交叉学科的研究,课题组成员具有力学、材料学、计算模拟等方面的研究背景,近来年课题组成员在Energy & Environmental Science, Nature Communications, Journal of Materials Chemistry A,Nanoscale,Carbon,Journal of Membrane Science和中国科学等知名期刊发表论文20余篇,申报国家专利10余项。 [责编:曹漾] [来源:湖南日报·新湖南客户端]

第一作者:Jingrun Ran, Hongping Zhang, Sijia Fu

通讯作者: 乔世璋

通讯单位:澳大利亚阿德莱德大学

论文DOI:

全文速览

高性能、低成本的光催化剂是实现大规模太阳能制氢的关键。本文报告了一种液体剥离方法来制备 NiPS3 超薄纳米片。该纳米片可作为一种多功能平台,能够极大地改善各种光催化剂(包括 TiO2、CdS、In2ZnS4 和 C3N4)上的光催化产氢性能。与纯 CdS 相比,NiPS3/CdS 异质结具有最高的改进因子(~1,667%),实现了极高的可见光诱导制氢速率(13,600 μmol h-1g-1)。这种更好的性能归因于强关联的 NiPS3/CdS 界面确保了有效的电子-空穴解离/传输;以及 NiPS3超薄纳米片上丰富的原子级边缘 P/S 位点和活化的S 位点,促进了氢的析出。这些发现通过最先进的表征和理论计算来证明。该工作首次证明了金属磷硫属化物可作为一个通用平台的巨大潜力,能极大地提高不同光催化剂的性能。

背景介绍

不可再生化石燃料的大量消耗导致全球能源短缺、环境污染和气候变化。因此,寻找可再生、清洁和无碳的能源至关重要。太阳能光催化水分解产氢 (H2) 被认为是一种有前途、廉价且环境友好的技术,其可利用阳光生产绿色 H2 燃料。然而,迄今为止开发的光催化剂效率低、稳定性差、价格高,严重制约了光催化工艺的大规模应用。因此,寻找高活性、稳定和廉价的光催化剂对于实现工业规模的太阳能制氢具有重要意义。高性能光催化剂的合理设计和制备,不仅需要从原子级尺度理解结构/组成-活性关系,还需要精确而深刻地理解光催化剂中的光生电子-空穴的动力学和热力学。结合原子分辨率像差校正扫描透射电子显微镜 (AC-STEM) 和理论计算,研究人员可以提供关于光催化剂的结构/组成-活性关系的原子级阐释。特别是,通过上述方法可以准确地揭示光催化剂中存在的各种原子级反应位点,例如单原子、边缘位点和缺陷。另一方面,光生电子和空穴的分离/迁移在确定整体光催化性能方面起着关键作用。因此,必须采用各种先进的表征,例如超快瞬态吸收光谱 (TAS)、瞬态表面光电压 (SPV) 光谱、瞬态光致发光 (PL) 光谱和原位 X 射线光电子能谱 (XPS),对光生电子/空穴的动力学和热力学进行时间分辨研究,特别是在光催化剂表面。此外,将上述两种策略结合起来,同时评估光催化剂的原子级结构/组成-性能关系和时间分辨电荷载流子分离/转移机制,是具有重要意义的。

图文解析

图1. NiPS3 UNS的理论预测、表征和应用。a NiPS3 单层 (100) 边缘的 HER 活性 P、S2 和 S3 位点。b NiPS3单层 (010) 边缘的 HER 活性 S 位点。c 在 NiPS3单层的 (1-30) 边缘处的 HER 活性 P1、S2、S3 和 S8 位点。d 在 NiPS3单层的 (100) 边缘、(010) 边缘或 (1-30) 边缘的活性位点上,遵循 Volmer-Heyrovsky 路径的 HER 吉布斯自由能图。e 在NiPS3 单层的 (100) 或(1-30) 边缘的活性位点上,遵循 Volmer-Tafel 路径的 HER 吉布斯自由能图。NiPS3 UNS 的 f 基面和 g 边缘的原子分辨率HAADF-STEM 图像。h NiPS3 UNS 的(基于同步加速器的)Ni L2,3-edge XANES。i TiO2、NiPS3/TiO2、CdS、NiPS3/CdS、In2ZnS4、NiPS3/In2ZnS4、C3N4和 NiPS3/C3N4在约 vol% 三乙醇胺水溶液中的光催化产氢速率。

图 2. 的形貌、微观结构和化学成分。a TEM 图像和 b HRTEM 图像。在 N 中,c NiPS3 UNSs 和 d CdS NPs的原子分辨率 HAADF-STEM 图像。e 的EDX 光谱。f 的 Ni L2,3-edge EELS 光谱。g 的 HAADF-STEM 图像,和 中 h Cd、i S、j Ni 和 k P 元素的相应元素mapping图像。注意:将不同体积的 NiPS3 UNSs 乙醇溶液(、、 和  ml)分别添加到研钵中,在室温下通过机械研磨与 50 mg CdS NPs 复合。所得的光催化剂分别标记为 、、 和 。纯 CdS NPs 表示为。

图 3. NiPS3/CdS 系统中的强电子相互作用。a NiPS3UNS、 和 的高分辨率Ni 2p XPS 光谱。、 和 的基于同步加速器的S L-edge XANES。c NiPS3 UNS 和 的 Ni L2,3-edge EELS 光谱。d CdS(200)晶面和e NiPS3(002)晶面沿z轴方向的平均电位分布。f NiPS3/CdS系统的微分电荷密度图。金色和青色等值面分别表示净电子积累和耗尽区域。考虑到在 17 vol% 三乙醇胺水溶液中的溶剂化效应,计算了功函数和微分电荷密度图。

图 4. NiPS3/CdS体系的光催化产氢活性和载流子动力学。a 在~ vol% 三乙醇胺水溶液中使用可见光照射(λ > 400 nm)的、、、、 和 NiPS3UNSs 的光催化产氢速率。 和 的b稳态和 c 瞬态 PL 光谱。c 插图显示了 和 的拟合电荷寿命。用 400 nm 激光脉冲激发后,乙醇溶液中 d 和 e 的二维伪彩色 TA 光谱。f 和 g 在不同泵-探针延迟时间下的 TA 光谱。h 和 的归一化衰减动力学和拟合线,基于约 516 和约 514 nm 处的GSB 峰。i 和 的归一化衰减动力学和拟合线,基于 ~480 和 ~474nm 处的ESA 峰。

图 5. NiPS3/CdS 系统中的电荷载流子动力学。 和 的a瞬态和 b 稳态 SPV 光谱。c 在黑暗和光照下进行的 的 CPD 测试。NiPS3UNSs 的高分辨率 d Ni 2p、e P 2p 和 f S 2p XPS 光谱,分别在光照打开和关闭的情况下测量。的高分辨率g Ni 2p、h Cd 3d 和 i S 2p XPS光谱,分别在光照打开和关闭的情况下测量。

图 6. NiPS3/CdS体系的表面催化反应和光吸收。a  M KOH 水溶液中,、、NiPS3UNSs 和 20 wt% Pt/C 的电化学 HER 活性。b NiPS3/CdS 的俯视原子结构,显示了 Ni、P 和 S 位点。c 在 NiPS3/CdS 体系中的NiPS3 基面的 Ni、P 和 S 位点上,遵循 Volmer-Heyrovsky 路径计算的 HER 自由能图。d 在NiPS3/CdS体系中的NiPS3 基面的Ni、P和S位点上,遵循 Volmer-Tafel途径计算的HER自由能图。e 、、、 和 的 UV-Vis 漫反射光谱。f 分别在氙灯照射 (λ > 400 nm) 和630-nm LED 下,在约 vol% 三乙醇胺水溶液中测量 的光催化产氢速率。考虑到 17 vol% 三乙醇胺水溶液中的溶剂化效应,进行了所有的Gibbs 自由能计算。

图 7. NiPS3/CdS体系中的光催化产氢机理示意图。在NiPS3/CdS体系中,可见光激发(λ > 400 nm)、光生电子和空穴的分离/迁移、以及表面催化反应的示意图。

总结与展望

基于上述结果,本文首次报道了一种简便的液体剥离技术,来合成具有超薄厚度(~ nm)的2D NiPS3。合成后的 NiPS3 UNS 可作为通用平台,用于提高各种光催化剂(包括TiO2, CdS, In2ZnS4 和 C3N4)的光驱动产氢性能。与原始 CdS相比,所制备的 NiPS3/CdS 复合物显示出最高的光催化产氢 (H2) 活性(13,600 μmol h-1 g-1),最大增强因子约为 1667%。NiPS3/CdS 的性能大幅提升有两个原因:(1)NiPS3 UNS 和 CdS NPs 之间的电子耦合界面明显促进了电荷载流子的分离/传输。特别是,光生空穴向 CdS NPs 表面的传输显著增强,这是由牺牲电子供体三乙醇胺收集的。因此,CdS NPs 上剩余的光生电子可以有效地迁移到 NiPS3 UNSs 以产生 H2;(2) 在NiPS3 UNSs中,大量的原子级P/S边缘位点和活化的S位点极大地促进了H2的析出反应。这些发现得到了理论计算和高级表征的支持,例如原子分辨率 AC-STEM、瞬态 PL 光谱、瞬态SPV 光谱、超快 TAS 和原位 XPS。该研究不仅展示了 MPCx 家族作为一个通用平台的巨大潜力,可用于极大地提高各种半导体光催化剂的光催化产氢活性,更重要的是,通过了解光催化中的原子级结构/组成-活性相关性和电子-空穴动力学/热力学,实现了光催化剂的合理设计/制备。

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