【摘 要】
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随着人类工业化的发展,有限的化石燃料过度使用将导致能源短缺、环境污染和气候异常变化。因此,有必要开发一种环境友好和可持续的技术来解决这些问题。太阳能是一种清洁、高效和可再生的新型能源,通过半导体光催化技术可以将太阳能转化为化学能,在诸如分解水制氢、CO_2还原制有机燃料以及降解有机污染物等领域展示了巨大的应用潜力。最近,与石墨烯类似的MXenes二维层状材料,由于具有优越的物理和化学性质,在电催化
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随着人类工业化的发展,有限的化石燃料过度使用将导致能源短缺、环境污染和气候异常变化。因此,有必要开发一种环境友好和可持续的技术来解决这些问题。太阳能是一种清洁、高效和可再生的新型能源,通过半导体光催化技术可以将太阳能转化为化学能,在诸如分解水制氢、CO_2还原制有机燃料以及降解有机污染物等领域展示了巨大的应用潜力。最近,与石墨烯类似的MXenes二维层状材料,由于具有优越的物理和化学性质,在电催化、锂离子电池、超级电容器和电子器件等领域得到了广泛应用。本文以MXene(Ti_3C_2)为研究对象,研
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非线性光学(NLO)晶体材料可作为一种激光频率转化材料在激光领域有着特殊的作用,如激光通信,眼科手术,激光测距和高能激光武器等领域。随着科技的发展,对激光强度的要求越来越高,因此迫切需要性能优异非线性光学晶体材料。特别是对于深紫外和中(远)红外波段NLO晶体的探索极为重要。本论文以设计合成新型卤代酸盐作为中红外非线性光学晶体材料为研究目标。主要研究对象为以具有孤电子对以及d~(10)构型的金属为中
如今,在解决能源短缺问题的各种途径中,将太阳能转化为化学能的光催化技术被认为是最具潜力的方法之一。由于石墨相氮化碳(g-C_3N_4)拥有独特的结构,稳定的物理化学性质,简便的合成途径和较低的成本等优点,已经受到了世界各国研究者们的关注。然而,传统的纯g-C_3N_4表现出较小的比表面积、有限的太阳光利用率和低的光生载流子分离速率等缺点,导致其光催化活性不理想。因此,为了改进这些缺点,本文探讨了一
含有金属元素的钼酸盐是一类具有良好光学性质的半导体材料,在光催化领域中得到了广泛的发展及应用。金属钼酸盐的结构是由金属离子和钼酸根基团所组成。令人遗憾的是,单一的钼酸盐光催化剂存在着有限的光吸收范围、较低的光转换效率和较快的光生电荷复合率等缺陷,导致其光催化性能不理想。科研工作者通过构建半导体异质结、氧空位工程、贵金属沉积及铁电极化效应等改性策略来解决这些难题。本文以钼酸盐为基体,设计并合成了Bi
碳点(CDs)作为新颖碳纳米材料,粒径一般小于10 nm,表面富含丰富的官能团。相较早期有机染料、半导体量子点(QD)而言,CDs拥有的一系列优势,如可控光致发光、独特的光学和物化性质、良好水溶性与生物兼容性、低毒性以及制备成本低等等,使之受到人们普遍关注与重视。随着时间不断推移,被广泛用于生物传感、化学分析、光催化、荧光成像和药物传送等领域,发挥出至关重要作用。本文以衣康酸和柠檬酸分别作为碳源,
随着社会的不断进步与发展,传统的化石资源变得日渐匮乏,由其带来的环境污染也不容小觑,所以新能源的开发便显得越来越重要。自然界蕴藏着一种丰富的可再生能源—生物质能源,它是一种可以替代传统化石燃料的能源,可以转化成化工用品和生物燃料。生物质的三大组分为纤维素、半纤维素和木质素,其中,木质素是一种芳香族酚类大分子化合物,将其降解处理后可生成芳香类化学产品,有着开阔的开发应用前景。热解是生物质资源利用技术
在过去几十年里,能源危机已经变成了广泛关注的热点。由于地球上具有丰富的水资源和用之不竭的太阳能,光催化技术被认为是将太阳能转化为化学能如氢能的一种有效途径。到目前为止,许多光催化材料已经在光催化制氢领域内得到了大量研究。其中,光催化活性较强的TiO_2由于具有无毒、稳定性高、制造成本低等优点得到了较高的关注。通常,TiO_2的形貌极大地影响其光催化活性。特别是1维结构的TiO_2纳米纤维(TiO_
超分子化学通过构建简单的分子单元以形成各种规模且高度有序的结构而成为一种热门研究领域。超分子聚合物中的非共价键与聚合物中的共价键相比,前者具有较低的结合能、可逆性和解离性,因此在光学纳米器件,药物、基因传递、传感器和细胞成像等许多领域有广阔的应用前景。近年来,一些有机小分子因其各自特殊的光学性质被运用于超分子聚合物传感器的构建。本文以芘和三苯胺为荧光信号基团,设计合成了四个化合物并用于环境污染物C
近年来,由于抗生素滥用导致的其残留污染问题已经给人类健康和生态环境带来许多负面影响。因此,实现对复杂基质中低丰度抗生素的准确检测对于保障食品安全和社会公众的生命健康具有十分重要的意义。与传统检测方法相比,核酸适配体生物传感器通常具有选择性好、灵敏度高和分析速度快等优良分析性能。同时,核酸适配体与其目标物的生物识别反应不仅会导致核酸的构象发生变化,而且也会引起修饰在特定位置上的信号基团产生相应信号响
咔唑类化合物具有多个活性位点,可以通过引入不同的功能基团来修饰分子结构。由于该类衍生物具备较大的共轭体系、良好的稳定性和强分子内电荷转移等优良特性,被广泛用于太阳能电池、光电材料、药物合成等领域。本文合成了7种咔唑类双β-二酮,7种双吡唑类化合物以及7种双β-二酮二氟化硼络合物,并探究了它们的结构和性能。论文主要由四个部分组成:1、以N-乙基咔唑为原料,氯化铝为催化剂,乙酰氯为酰化剂,通过傅克酰基
蛋、奶、肉等动物源性食品中抗生素残留可通过食物链进入人体。当人体内的抗生素累积到一定程度后,就会导致人体产生药毒性,甚至抗药性,从而对公众健康安全造成严重的威胁。因此,发展可用于动物源性食品中抗生素残留高灵敏、高特异性准确检测的分析方法有着十分重要的意义。与传统方法相比,以化学稳定性好、易于合成,且可编程性高的核酸为基础构建的生物传感器,由于具有灵敏度高、样品消耗量少,易于集成化、微型化、智能化等