【摘 要】
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石墨相氮化碳(g-C_3N_4)由于具有中等的带隙、物理化学性能稳定、低成本和易于制备等优点,在太阳能转换和环境修复领域引起了广泛关注。然而,g-C_3N_4对可见光的利用率低、电荷重组快、捕光能力和电导率不足,其催化效率受到限制。为了提高g-C_3N_4的催化性能,人们采用结构优化、元素掺杂以及与半导体复合等方法改善g-C_3N_4的催化性能。化石燃料是各种化工产品的主要能源和材料。然而,化石燃
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石墨相氮化碳(g-C_3N_4)由于具有中等的带隙、物理化学性能稳定、低成本和易于制备等优点,在太阳能转换和环境修复领域引起了广泛关注。然而,g-C_3N_4对可见光的利用率低、电荷重组快、捕光能力和电导率不足,其催化效率受到限制。为了提高g-C_3N_4的催化性能,人们采用结构优化、元素掺杂以及与半导体复合等方法改善g-C_3N_4的催化性能。化石燃料是各种化工产品的主要能源和材料。然而,化石燃料的使用导致温室气体CO_2的积累越来越多,造成了严重的环境问题。因此,寻找减少CO_2排放或有效捕获C
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金属有机骨架(MOFs)由于其独特的结构和物理化学性质受到了人们的广泛关注。通过控制反应条件,可以将MOFs制备成各种形态,如:纳米颗粒、纳米棒、纳米管、以及纳米片。但是,设计合成具有特定功能的MOFs材料仍然是一项大的挑战。相对于使用单一配体制备MOFs材料,使用混合配体,可以同时引入多个官能团,不仅能够丰富结构,还可以在一个材料内引入多种功能。因此,我们分别选择芳香羧酸配体和氮杂环配体,成功制
共价有机骨架材料(Covalent organic framework,COFs)是由有机小分子通过共价键的方式相互桥连形成的新型晶态多孔材料。共价有机骨架材料的骨架主要由轻元素组成,具有众多优异的性能,包括:较高的比表面积、可控的孔径、和优异的可修饰性,在离子捕获、萃取等领域具有广阔的应用前景。然而开发具有高选择性、高吸附容量和快吸附速率的共价有机骨架材料仍然是一项难以解决的问题。本论文以共价有
光催化技术被认为是有前景的解决能源和环境问题的有效方案之一。到目前为止,已有各种各样的材料用作光催化剂进行光催化反应。然而,采用钙钛矿化合物作为光催化剂的研究较少报道。该类材料展现了优异的光物理性质,如高吸收系数、宽吸收光谱、高载流子迁移率和长的载流子扩散长度等,这些特征使钙钛矿材料有望用做光催化剂进行高效光化学转化。合成金属卤化物钙钛矿及其复合材料并探索光催化反应性能已引起越来越多的科研工作者的
近年来,地球人口数量日益增长,能源紧缺的形势越发严峻,同时化石燃料燃烧带来的空气污染、温室效应等环境问题也困扰着人们,因此人们一直致力于寻找富含能量的可再生清洁能源作为化石燃料的替代。H_2在燃烧时释放出大量的能量,且在燃烧时只生成水,是一种优质的清洁能源。纳米光催化材料可以利用太阳能进行光催化分解水制备H_2,将太阳能转化为化学能,因此新型光催化材料的研发得到了飞速发展。其中,有机半导体材料石墨
近年来,有机催化已成为化学研究中活跃的领域,与酶和金属催化的反应相比,有机催化具有许多优点,如实验操作简单,化学废物少,节省成本、时间和能源。而且,有机小分子通常毒性较小,更安全,易于使用且环境友好。因而,研究有机催化反应机理有助于揭示催化剂的功能,进而为合成化学家开发多功能催化剂提供理论支撑。本论文利用DFT方法研究了有机催化的多组分合成[1,3]恶嗪杂环和氮杂频哪醇重排反应的机理和立体选择性。
金属有机骨架(MOF)化合物是一种有前景的光催化剂,它是由有机配体与金属离子或金属簇通过配位键自组装而成的一类新型晶体材料。MOF由于具有高孔隙率、大的比表面积、易于功能化等优点被应用到多相催化、传感器、气体吸附、药物递送等多个领域中。然而,单独以MOF作为光催化剂仍然存在光吸收效率低和载流子复合率高等缺陷。因此需要采取有效的途径来提升其光催化效率。将MOF与另外一种材料复合构建MOF基复合光催化
分子基磁性材料作为一个迅速发展的研究领域,其主要是设计和研究用于新型性能可调的电子和磁性器件。与传统固态材料相比,分子磁性材料具有重量轻、可溶性和多功能性等优点。低维金属配合物以其复杂的结构和有趣的物理性质,特别是分子磁性,在物理和化学领域引起了人们的广泛关注。要得到具有预期结构的配合物,配体的选择很重要。羧酸盐配体具有多种配位方式:单螯合或双螯合方式、螯合结构和桥接模式等,有利于合成结构多样的目