光驱动氧化论文_唐永华,周鹏,王凯,林斐,赖建平

导读:本文包含了光驱动氧化论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:过氧化氢,金属,氮化,光合作用,氧化物,光敏剂,氢氧化物。

光驱动氧化论文文献综述

唐永华,周鹏,王凯,林斐,赖建平^[1]（2019）在《一种光驱动下具有敏化性能的氯氧化铋/超薄聚苯胺核壳纳米片结构（英文）》一文中研究指出光催化技术在可再生能源和环境保护方面有巨大的潜力.本文通过一步氧化聚合法合成了一种超薄聚苯胺壳敏化氯氧化铋核纳米片结构.该结构中约1–2纳米厚的超薄聚苯胺壳可以促进催化剂对可见光的响应,氯氧化铋核可以促进聚苯胺中光生载流子的分离,在可见光驱动下对于降解罗丹明B具有较高的光催化活性和稳定性.优化后的氯氧化铋/超薄聚苯胺核壳催化剂的光催化降解罗丹明B的活性比纯氯氧化铋高出近叁倍,且稳定性更高.本工作为设计可见光驱动的高效混合光催化剂提供了一种新的策略.(本文来源于《Science China Materials》期刊2019年01期）

苗思文,那永^[2]（2018）在《基于光驱动水氧化的有机底物氧化》一文中研究指出模拟光合作用分解水制氢是将太阳能转换为化学能的有效途径,基于光驱动水氧化的有机底物氧化是模拟光合作用体系II释氧中心(OEC)的新思路.该反应过程是通过金属催化剂将水分子活化生成以水为氧源的高价金属-氧中间体,随后将氧原子转移给有机底物,在此过程中水中的氢源得以释放.从催化剂的角度总结了近年来光驱动水分子活化的研究进展,同时对基于光驱动水氧化的有机底物氧化与光致产氢结合进而建立新型光分解水制氢的体系提出展望.(本文来源于《有机化学》期刊2018年03期）

杨洋,廖望,徐世美^[3]（2017）在《光驱动氧化石墨烯基纳米复合梯度水凝胶的制备》一文中研究指出光驱动水凝胶能够将外界光能刺激转换成机械运动,仿生材料、驱动器等领域具有广阔的应用前景。基于氧化石墨烯(GO)的胶体性质和骨架中含有丰富的多官能团,我们尝试电场诱导,以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)为单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为化学交联剂,GO为物理交联剂,通过原位自由基聚合法成功制备纳米复合梯度水凝胶(PNIPAm/GO),凝胶具有近红外光响应性。在电场作用下,负电荷的GO向阳极定向迁移,在电场方向上呈梯度分布。由于与GO片层的相互作用(范德华力和氢键等),单体也随之迁移,最终GO和聚合物在水凝胶中呈现梯度分布。利用PNIPAm的温敏性和GO的光热转化性,PNIPAm/GO在沿电场的方向表现出近红外光-弯曲响应性能。水凝胶的各向异性结构有利于水凝胶快速定向运动,这种定向弯曲的梯度水凝胶在软体机器人、仿生材料、人造器官等领域具有潜在的应用。(本文来源于《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题C：高分子物理与软物质》期刊2017-10-10）

项顼,张欣,韩丹丹^[4]（2017）在《光驱动合成过氧化氢的无金属、碳量可调的氮化碳催化剂》一文中研究指出过氧化氢(H_2O_2)是一种绿色氧化剂,目前工业上生产H_2O_2的主要方法是蒽醌法,但存在毒性大、爆炸危险高的不足。因此,研究者提出以质子氢(H~+)代替分子氢(H_2)光合成H_2O_2的路线~([1])。石墨相氮化碳(g-C_3N_4)是一类半导体材料,其带隙宽度2.81eV,能够吸收可见光,已经用于光合成H_2O_2催化剂。而调控g-C_3N_4表面性质,提高H_2O_2产量与选择性是发展高性能催化剂的一个重要途径~([2-3])。我们提出一种前体修饰法,调控C_3N_4中的碳量与存在形式,获得碳量可调的氮化碳催化剂(C_3N_4-Carbon)。光反应4小时,优化的C_3N_4-Carbon催化剂上H_2O_2产量达到1304μmol/L,是C_3N_4催化剂上H_2O_2产量(582μmol/L)的2.5倍,表明对C_3N_4催化剂进行适当的碳量调节,可以提高光合成H_2O_2产量。研究发现,碳量改变可以调控氮化碳的平带电位,而平带电位正移有利于氧分子的二电子选择性还原生成H_2O_2,从而提高了H_2O_2产量。该研究为光合成H_2O_2的C_3N_4催化剂性能强化提供了一个新思路。(本文来源于《第十五届全国光化学学术讨论会会议论文集》期刊2017-08-21）

韩丹丹^[5]（2017）在《钛基及氮化碳基催化剂制备及其光驱动合成过氧化氢性能研究》一文中研究指出过氧化氢(H2O2)是一种重要的化学品,广泛应用于各个领域。同时,H2O2也可用作为燃料电池,其转化的最终产物只有水和氧气,是清洁能源。光驱动合成H2O2是利用光照射半导体材料激发其电子-空穴分离,在催化剂的表面,光生电子还原氧分子生成H2O2。如何设计高性能催化剂,提高H2O2产量和控制产物选择性具有很大挑战。论文围绕光合成H2O2的催化剂设计开展研究,取得主要研究结果如下:利用钛基复合金属氢氧化物(LDHs)作为前驱体,通过焙烧前驱体转化为复合金属氧化物(MMO),作为光合成H2O2的催化剂。发现MMO中的氧化锌(ZnO)晶相在合成H2O2的酸性条件下会逐渐溶蚀,高分辨透射电镜结构研究观察到:在溶蚀前,ZnO晶相主要与二氧化钛(TiO2)晶相相互接触;而溶蚀后,ZnO晶相消失,TiO2晶相暴露出来,与锌钦尖晶石晶相(ZnTiO3)相互接触,形成TiO2-ZnTiO3异质结构。光合成H2O2反应210min 结束,MMO(c=77.4 μmol/L)与 TiO2-ZnTiO3(c=79.7 μmol/L)都显示出比商品化的P25(c=60.4 μmol/L)具有更好的光合成过氧化氢性能。分析动力学拟合结果:在Ti02-ZnTiO3上H202的生成速率常数(Kf=3.581μM/min)是 P25(Kf=0.852 μMmin)的4.20 倍,是ZnTi-MMO(Kf=0.982μM/min)的 3.65 倍;而相应的 H202分解速率常数 Ti02-ZnTi03(Kd=0.0472 min-1)是 P25(Kd =0.0374 min-1)的 1.26 倍,是 ZnTi-MMO(Kd =0.0119 min-1)的3.97倍。当TiO2-ZnTiO3作为光催化剂时,H202的生成速率较快,但其竞争反应——分解速率也相应的比较快。氮化碳(C3N4)是一类半导体材料,其带隙宽度(2.81 eV)小于TiO2(3.20eV),能够吸收可见光,已经被用于光合成H202。如何调控C3N4的表面性质,提高合成H2O2产量与反应选择性是发展高性能催化剂的关键。发展了一种简单的前体修饰法,调控C3N4中的碳修饰状态,获得Carbon-modified C3N4催化剂。研究发现,改变碳前体浓度,可以调控催化剂的平带电位,平带电位正移有利于氧分子的2e-还原生成H2O2,这是因为抑制了质子氢还原成氢分子的竞争反应。当碳前体浓度为0.006M时,H202的产量最高,此时为最佳碳修饰量,是C3N4(582.3 μmol/L)光合成H202的2.5倍左右。表明适当的碳修饰有助于平带电位的正移,有助于增强光合成H2O2性能。(本文来源于《北京化工大学》期刊2017-05-13）

王瑞瑞,潘科成,项顼^[6]（2016）在《氮化碳基双功能氧催化剂用于光驱动过氧化氢清洁合成》一文中研究指出过氧化氢是一种清洁、绿色的氧化剂,在众多工业领域有广泛应用。而且,H_2O_2是一种清洁燃料,其应用于燃料电池工作时,产物仅为H_2O和O_2,无碳排放,是极具应用前景的清洁能源1-2。目前工业上生产H_2O_2的主要方法是蒽醌法,该方法具有装置易于大型化、产率较高的优点,但是其生产系统复杂、能耗大,H_2O_2与有机物质同时存在于反应体系里,易产生爆炸危险与高毒性。因此,如何在更温和的反应条件下、使用清洁原料、利用廉价的能源供体生产H_2O_2将成为极具发展前景的H_2O_2制备新方法。利用光响应的催化材料在光激发下产生光生电子能够还原氧、然后经过一系列自由基转化形成H_2O_2是一条温和、清洁合成H_2O_2的替代路线3-4。然而,这些体系大多使用醇作质子供体或需要贵金属催化剂。我们最近研究发现,在半导体表面修饰的复合金属氧化物层能够有效调控水氧化与氧还原反应的电荷转移过程5。基于这一发现,我们设计了金属氧化物@氮化碳复合材料,作为双功能氧催化剂用于光驱动过氧化氢清洁合成。氮化碳经金属氧化物修饰后,其价带能级正移,增强了水氧化能力,而且其导带能级也发生正移,提高了氧还原生成H_2O_2的选择性。研究证实了水氧化与氧还原反应在复合材料上被有效耦合。该工作实现了仅以水和氧气为原料、在非贵金属催化剂上的光合成过氧化氢,为光驱动H_2O_2清洁生产的非贵金属催化剂结构设计与性能调控提供了重要思路。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第十五分会：表界面结构调控与催化》期刊2016-07-01）

潘科成^[7]（2016）在《前体法制备复合金属氧化物/氮化碳复合材料及其光驱动过氧化氢形成机制研究》一文中研究指出当今社会对能源的需求越来越迫切,但随之而来的能源短缺和环境恶化等问题则日益突出,将太阳能转化为热能、电能、化学能是解决能源问题的重要途径。过氧化氢作为一种太阳能燃料,从生产过程的能量来源、转化到最终使用产物均不产生污染,其本身又是一种清洁、绿色的氧化剂,在造纸、水处理、消毒、和化学品合成等众多生产领域有广泛的应用。目前,设计有效光催化剂清洁安全生产过氧化氢仍然充满挑战。本工作开发了以非贵金属为组成元素的复合材料光催化剂,利用双金属(氢)氧化物与其他材料的相互作用,取得主要研究结果如下：利用温和的水热反应得到复合材料前驱体,通过焙烧前驱体成功制得复合金属氧化物／氮化碳复合材料,单独的氮化碳和复合金属氧化物在以水为质子供体的条件下都无法产出H202,而制得的复合金属氧化物／氮化碳复合材料却表现出优异的产H202性能,在反应3h时H202的产量达到67μmol/L。这是由于氮化碳复合NiFe MMO之后其导带位置和价带位置都会向正方向偏移,导带位置的正移动依然可以顺利进行氧还原反应,而价带位置的正移动则使得催化剂能够顺利地进行水氧化反应产生质子氢(H+),从而使得质子氢(H+)与分子氧(02)相结合还原生成过氧化氢(H202)产物。该研究为高效低成本产过氧化氢的复合结构光催化剂的设计提供了重要思路。(本文来源于《北京化工大学》期刊2016-05-30）

陈丽芳^[8]（2016）在《钌金属配合物光驱动水氧化反应的研究》一文中研究指出能源是人类进行工业生产和社会生活的先决条件,随着人类社会的不断进步,传统能源,如煤、石油、天然气面临枯竭,同时能源的消耗引发了一系列的环境问题,例如温室效应、光化学烟雾、臭氧层被破坏等等。由于传统能源的不可再生和能源消耗造成的环境污染问题,给人类的生产和生活带来不良的影响,因此,寻找清洁的可持续新能源来代替传统能源已经大势所趋。众周所知,太阳能与氢能不仅来源广泛,且清洁无污染,所以开发和利用太阳能和氢能成了众多科学家研究的重点。人工模拟光合作用被认为是解决未来能源危机的一条有效的途径,其最终目的就是将太阳能转化为化学能。在太阳能分解水制氢的过程中,将水分解成氧气和质子的水氧化半反应是光解水制氢的决定性步骤。在人工模拟光合作用研究领域内,水氧化反应面临的技术难题有：1.设计和开发出高效、稳定、廉价的水氧化催化剂；2.构建出高效的光驱动水氧化反应体系。本论文设计合成了基于2,2’-联吡啶-6,6’-二苯并咪唑配体的单核金属钌催化剂Ru(bpyridylbzim)(pic)2(C 1) (bpyridylbzim=2,2’-联吡啶-6,6'二苯并咪唑,pic=4-甲基吡啶),并对其催化水氧化性能进行了测试。在pH=1.0的CF3S03H溶液中,以硝酸铈铵为氧化剂,以C 1作为催化剂,反应3小时后C 1的催化循环数(TON)达到65；在含有10%7-腈pH=6.8的磷酸缓冲溶液中,以C 1作为催化剂,以[Ru(bpy)2(dcb)]2+(PS 1)(bpy=2,2’-联吡啶；dcb=4,4’-二羧酸乙基-2,2'-联吡啶)作为光敏剂,以Na2S2O8作为电子牺牲剂,研究了叁组分体系光驱动水氧化反应的活性,光驱动水氧化反应1.5小时后TON达到8。这些结果表明催化剂C 1具有化学及光化学催化水氧化活性。为了构建高效的光驱动水氧化反应体系,本论文还利用已有的[Ru(bda)(isoq)2](C2)(H2bda=2,2’-联吡啶-6,6'-二羧酸；isoq=异喹啉)作为催化剂,分别以PS 1和[RuII(bpy)2(tpphz](PF6)2(PS 2)(bpy=2,2'-联吡啶,tpphz=四吡啶[3,2-a：2',3'-c：3'',2"-h：2''',3'''-j]吩嗪)为光敏剂,以Na2S2O8作为电子牺牲剂,构建叁组分的光驱动水氧化体系。在光敏剂PS 1的氧化电位(E1/2=1.40 V vs .NHE)高于PS 2(E1/2=1.34 V vs .NHE)的前提下,在含有10%乙腈pH=6.8的磷酸缓冲溶液中,PS 2与C2的光驱动体系比PS 1与C2的光驱动体系表现出了更高的光驱动水氧化活性,由此推测可能是PS 2与C2之间的π-π堆积的超分子作用作用提高了电子有效传输速率,一定程度上提高了其光催化水氧化的效率。(本文来源于《大连理工大学》期刊2016-05-01）

潘科成,张璐,项顼^[9]（2015）在《复合金属氧化物/氮化碳催化材料设计制备及其光驱动过氧化氢清洁生产》一文中研究指出过氧化氢是一种清洁、绿色的氧化剂,在造纸、水处理、消毒和化学品合成等众多生产领域有广泛的应用。目前工业上生产H_2O_2的主要方法是蒽醌法,该方法具有装置易于大型化、产率较高的优点,但是其生产系统复杂、能耗大,H_2O_2与有机物质在反应体系里同时存在,易产生爆炸危险与高毒性。以H_2和O_2为原料的H_2O_2直接合成法可以避免使用有机(本文来源于《第九届全国环境催化与环境材料学术会议——助力两型社会快速发展的环境催化与环境材料会议论文集（NCECM 2015）》期刊2015-11-20）

张敏^[10]（2015）在《基于多吡啶钌化合物的光驱动水氧化研究》一文中研究指出随着社会的不断发展,煤、石油等能源的消耗逐年增加。传统化石能源的日益枯竭和环境污染的日益严重,使得人类不得不寻求更加清洁的可持续能源。自然光系统II能通过分解水将太阳能转化为化学能储存起来,因此人工模拟光合作用是解决能源危机的有效方法。其中光解水制氢被认为是一条非常具有前景的途径,而光解水制氢过程中的关键步骤是光解水产生氧气和质子。光驱动水氧化反应体系中存在的技术难题是如何设计和合成具有较长激发态寿命、较好的电荷分离态、较高氧化电位的光敏剂,从而构建高效的光驱动水氧化反应体系。本论文针对上述科学难题,尝试做了两部分工作。通过对[Ru(bpy)3]2+母体进行修饰,设计合成了基于四吡啶吩嗪配体的单核钌光敏剂[RuⅡ(bpy)2(tpphz)](PF6)2(PS1)和双核钌光敏剂[RuⅡ(bpy)2(tpphz) RuⅡ(bpy)2] (PF6)4(PS2)(bpy=2,2’-联吡啶,tpphz=四吡啶吩嗪)。在含10%乙腈的pH=6.8的磷酸缓冲溶液中,以PS 1或PS 2作为光敏剂,以Ru(bda)(pic)2(Ru 1; H2bda=2,2’-联吡啶-6,6’-二羧酸,pic=4-甲基吡啶)作为催化剂,以Na2S2O8作为电子受体组成叁组分体系。研究结果表明,以PS 1为光敏剂时叁组分体系的光驱动水氧化反应的活性比以PS 2和[RuⅡ(bpy)3] (PF6)2为光敏剂时体系的光驱动水氧化反应的活性都有较为显着的提高。在光敏剂PS 1的基础上设计合成了超分子催化剂RuⅡ(bpy)2(tpphz)RuⅡL(bpy)(pic)] (PF6)4 (SM; L=2,6-吡啶二甲酸)。研究结果表明,在相同条件下,含有超分子催化剂SM的超分子体系的光驱动催化水氧化反应的活性是叁组分体系的两倍,其原因可能是超分子体系有利于电子在光敏剂和催化剂之间的传递。(本文来源于《大连理工大学》期刊2015-06-01）

光驱动氧化论文开题报告

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

模拟光合作用分解水制氢是将太阳能转换为化学能的有效途径,基于光驱动水氧化的有机底物氧化是模拟光合作用体系II释氧中心(OEC)的新思路.该反应过程是通过金属催化剂将水分子活化生成以水为氧源的高价金属-氧中间体,随后将氧原子转移给有机底物,在此过程中水中的氢源得以释放.从催化剂的角度总结了近年来光驱动水分子活化的研究进展,同时对基于光驱动水氧化的有机底物氧化与光致产氢结合进而建立新型光分解水制氢的体系提出展望.

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

光驱动氧化论文参考文献

[1].唐永华,周鹏,王凯,林斐,赖建平.一种光驱动下具有敏化性能的氯氧化铋/超薄聚苯胺核壳纳米片结构（英文）[J].ScienceChinaMaterials.2019

[2].苗思文,那永.基于光驱动水氧化的有机底物氧化[J].有机化学.2018

[3].杨洋,廖望,徐世美.光驱动氧化石墨烯基纳米复合梯度水凝胶的制备[C].中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题C：高分子物理与软物质.2017

[4].项顼,张欣,韩丹丹.光驱动合成过氧化氢的无金属、碳量可调的氮化碳催化剂[C].第十五届全国光化学学术讨论会会议论文集.2017

[5].韩丹丹.钛基及氮化碳基催化剂制备及其光驱动合成过氧化氢性能研究[D].北京化工大学.2017

[6].王瑞瑞,潘科成,项顼.氮化碳基双功能氧催化剂用于光驱动过氧化氢清洁合成[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第十五分会：表界面结构调控与催化.2016

[7].潘科成.前体法制备复合金属氧化物/氮化碳复合材料及其光驱动过氧化氢形成机制研究[D].北京化工大学.2016

[8].陈丽芳.钌金属配合物光驱动水氧化反应的研究[D].大连理工大学.2016

[9].潘科成,张璐,项顼.复合金属氧化物/氮化碳催化材料设计制备及其光驱动过氧化氢清洁生产[C].第九届全国环境催化与环境材料学术会议——助力两型社会快速发展的环境催化与环境材料会议论文集（NCECM2015）.2015

[10].张敏.基于多吡啶钌化合物的光驱动水氧化研究[D].大连理工大学.2015

论文知识图

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