Abstract ：

开发光催化材料被认为是缓解能源短缺与环境污染的有效策略之一,然而,同时实现高效、长期稳定和具有宽响应范围的催化剂仍然是光催化领域一个具有挑战性的目标。采用一锅热合成法成功合成一种对光响应良好的硼化氮化碳/二氧化锡异质结。研究结果表明,硼化氮化碳/二氧化锡异质结材料可表现出优异的光催化活性,在模拟太阳光照射40 min时,对亚甲基蓝(methylene blue,MB)的降解率可达到94.8%。其原因为异质结构和B掺杂的协同优化作用,其优化作用主要表现为使其光学带隙减小而增强其可见光吸收特性,以及降低电子-空穴对的复合,优化其光催化活性。此外,还通过实验构建异质结界面能带结构模型,对光催化降解反应中的活性物种与反应机理进行了深入辨析与讨论。

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光催化 有机物降解 光生载流子 B掺杂 g-C_3N_4 异质结

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抗生素在自然水体中的含量不断升高,引发的水体污染对社会的可持续发展构成了巨大威胁.光催化技术是一种高效且环保的环境净化技术,在解决环境污染方面具有巨大的应用前景.C3N5是一种性能优越的非贵金属光催化剂.然而,该催化剂的应用面临着一些挑战,比如光反应动力学较慢和光生载流子快速复合的问题.近期的研究表明,构筑独特的S型异质结是获得优良光催化剂的一种有效策略.因此,通过一种简易的制备方法成功构筑了一种等离子体效应协同的Ag/Ag3PO4/C3N5 S型异质结光催化材料.由于等离子体效应和S型异质结的协同作用,Ag/Ag3PO4/C3N5异质结展现出优异的吸收太阳光的能力、高效分离光生载流子的能力以及强大的光氧化还原能力,能够在太阳光的激发下有效产生大量的·OH和·O2-自由基.因此,Ag/Ag3PO4/C3N5表现出卓越的光催化性能,对左氧氟沙星(LEV)的降解速率常数高达0.0362 min-1,比C3N5、Ag3PO4和Ag3PO4/C3N5分别提高了24.8、1.1和0.7倍.此外,Ag/Ag3PO4/C3N5异质结具有出色的抗外界环境干扰性和可重复使用性.该研究为C3N5基光催化剂材料在环境净化方面迈出了坚实的一步.

Keyword ：

离子体共振效应 S型异质结 C3N5 内建电场 抗生素去除 协同效应

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钙钛矿/硅异质结叠层电池技术是突破晶体硅太阳电池极限效率的重要途径.在叠层电池中,多晶钙钛矿膜层内缺陷中心将诱导光生载流子复合损失,因而对钙钛矿膜层内缺陷进行钝化是提升叠层电池光电转换效率的有效策略.本工作采用在钙钛矿前驱体内掺入1,4-丁二胺盐酸盐的方法,通过引入氯离子实现结晶调控提高钙钛矿结晶质量,同时发现丁二胺阳离子对钙钛矿膜层缺陷中心显示出良好的钝化效果,两者协同作用显著提升叠层电池的开路电压(Voc)和填充因子(FF),并最终成功获得了28.77％的NREL认证效率.

Keyword ：

叠层电池 缺陷钝化 钙钛矿 1 4-丁二胺盐酸盐

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一种光生电荷自驱动耦合转移的负熵紫外传感器，属于紫外传感器领域。在n型Si衬底上有一层p型Si埋层，在p型Si埋层的一侧上表面依次设计ZnO层、AZO透明电极，在p型Si埋层另一侧上表面依次设计SiO2介质层、Ga2O3层、Ti/Au电极；形成锯齿电极结构。器件的光生载流子被分为两部分，其中一种类型的光生载流子注入到深耗尽层，形成的电荷包作为信息载体，通过容性耦合被能量载体电荷横向驱动转移读出；另一种类型的光生载流子通过桥接纳米线阵列被抽取暂存在空间电荷限制电流机制的忆阻层，而后镜像感应于介质层之上，作为能量载体，来驱动信息载体电荷包耦合转移，形成能量主导信息转移的负熵机制。

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本发明公开了一种用于光催化还原CO2的NH2‑MIL‑53/UiO‑66‑NH2催化剂、制备方法及其用途。通过表面活性剂辅助生长法将具有八面体的锆基金属有机框架UiO‑66‑NH2和NH2‑MIL‑53结合，成功制备了分级核壳NH2‑MIL‑53/UiO‑66‑NH2的复合材料，用于可见光下光催化还原CO2。本发明通过调节金属有机骨架材料的带隙，提高光生载流子的分离转移效率，具有优异的光催化还原CO2性能，且制备方法简单，具有一定应用前景。

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一种提升光生载流子的异质结太阳能电池，属于太阳能电池领域。通过设计并在交叉指式背接触异质结电池(HBC)插入一层单重态裂分(SF)层，增强光生激子和激子解离过程。利用SF层吸收太阳光谱中的高能光子，通过单重态裂分过程，降低热载流子的产生，并且理论可实现200％的T1激子量子产率；HBC中的晶硅层用于吸收余下的低能光子；SF+HBC电池提升光生激子的产生，具有可比拟叠层太阳电池的理论效率，并且避免了叠层电池中复杂多层的器件结构和生产成本。该方法SF层设计具有普遍的适用性，不仅可以和HBC电池结合形成“叠层”电池，也可用于升级其它硅基太阳电池技术。

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采用射频磁控溅射法在石英基底上制备Ga2O3薄膜,并在氩气气氛中控制不同的退火温度进行后退火,通过对样品的晶体结构、透射率、表面形貌和光学带隙等性质进行测试分析,发现退火工艺可以提升薄膜的结晶质量,但同时高温退火也容易使得薄膜中的氧元素逸出薄膜外形成氧空位,选取800℃退火后样品制备成金属-半导体-金属(metal-semiconductor-metal,MSM)型光电探测器件,并与未退火样品器件对比发现在1.1 V的反向偏压下,800℃的光暗电流比为1021.3、响应度为0.106 A/W、比探测率为1.61×1012 Jones,分别是未退火器件的7.5,195和38.3倍,外量子效率相较于未退火样品提升了51.6％,上升时间(0.19/0.48 s)相较于未退火样品(0.93/0.93 s)减小,下降时间(0.64/0.72 s)与未退火样品(0.45/0.49 s)相比有所增大,表明氧空位的增加可以减缓光生载流子的复合来达到延长载流子寿命的效果,最后详细分析了退火后氧空位的增多导致探测器性能参数提高的机理.

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日盲探测器 后退火温度 氧化镓 射频磁控溅射

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双碳”规划中太阳能发电将在2050 年成为我国第一大电力来源(占比39％)，太阳能电池技术获得前所未有的发展机遇。单节太阳能电池主要结构为“电极/电荷传输层/光敏活化层/电荷传输层/电极”；其中光敏活化层产生光生载流子，是光电转换的核心功能材料；按属性可分为有机体系、无机(包含有机-无机杂化)体系材料。

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类石墨相氮化碳（g-C_3N_4）作为当前光催化领域的热点材料，尽管在可见光响应范围和载流子的迁移/分离方面不如人意，但其不含金属、稳定性好，结构易于调控等优点依然备受关注，尤其是近年来基于g-C_3N_4的形貌与电子结构调控取得了大量的突破性进展.本文系统地综述了针对g-C_3N_4缺陷的不同改性和优化方法，从形貌调控、结构优化、构建异质结三方面介绍了g-C_3N_4光催化材料的最新研究进展，重点阐述了针对改善光催化分解水效率的各种改性优化策略.以材料的维度尺寸作为切入点介绍了不同形貌g-C_3N_4的制备方法，从掺杂与缺陷调控角度总结了g-C_3N_4结构与光生载流子分离以及催化性能的关系...

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光催化析氢 类石墨相氮化碳(g-C_3N_4) 结构优化 异质结构建 形貌调控

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本发明公开了一种钨酸铋/石墨相氮化碳催化剂可见光催化去除水中四环素类抗生素和抗性基因的方法。钨酸铋/石墨相氮化碳催化剂制备方法简单，能耗少，光生载流子复合率低，使用周期长。所提供的方法能有效去除水中的四环素类抗生素及tet A，tet C，sulⅠ，sulⅡ等抗性基因，起到良好的除污和净化水质的效果。本发明提供的去除方法操作简单，成本较低，无二次污染，降低了抗性基因的传播风险，在水环境净化领域具有广泛的应用前景。

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