碳掺杂

摘要： 近日,中科院青岛生物能源与过程研究所王光辉研究员团队开发了一类碳掺杂且颗粒尺寸可控的NiCx新型催化剂。这类催化剂在生物质基羰基化合物还原胺化制备伯胺和亚胺的反应中,表现出优异的活性、选择性以及稳定性,具有良好的工业化应用前景。伯胺和亚胺是重要的有机化工原料,在生产合成树脂及塑料、吸附剂、染料、香料、药物和化妆品等领域具有广泛的应用价值。近年来,过渡金属基非均相催化剂被大量应用于还原胺化反应中,引起人们的广泛关注。但是,在还原胺化腐蚀性的反应环境中,金属基催化剂的稳定性较差。因此,如何提高金属基催化剂在还原胺化反应中的稳定性仍存在挑战。

摘要： 采用低温回流法,以葡萄糖为碳源,硝酸锌和氢氧化钠为原料制备碳掺杂ZnO光催化剂。通过比表面积分析仪、光电流等测试手段对光催化剂的结构和性能进行了表征。探讨碳掺杂量对ZnO光催化性能的影响,并进一步研究其对环丙沙星的降解活性。研究结果表明,碳加入量为0.6 wt%时,碳掺杂ZnO光催化剂(CZ-0.6)光催化有效性能最佳,其形貌呈片花状,纤锌矿相晶型,禁带宽度为3.09 eV,比表面积为28.68 m^(2)/g,孔径分布在1~10 nm。在紫外光照射条件下,CZ-0.6对20 mg/L环丙沙星溶液的降解率可达92.51%,该降解过程符合一级动力学规律,反应速率常数k为2.04×10^(-2)/min^(-1),半衰期为33.9 min。此外,进一步推测了片花状碳掺杂ZnO光催化剂的光降解机理。

摘要： 结合超分子前体组装法和气泡模板法,以葡萄糖为气泡模板的同时作为碳掺杂剂制备了碳掺杂g-C_(3)N_(4)多孔纳米管(CCNPNT),通过XRD,XPS,SEM,UV-Vis,PL等方法对制备的CCNPNT进行表征,考察了CCNPNT光催化降解罗丹明B(RhB)的性能。表征结果显示,CCNPNT具有较大的比表面积,光吸收能力和电子-空穴的分离效率均得到提高。实验结果表明,CCNPNT对RhB的降解反应速率常数达0.02206 min^(-1),分别是纯g-C_(3)N_(4)纳米管和g-C_(3)N_(4)的3.3倍和9.1倍;CCNPNT三次循环使用后催化降解RhB的性能没有明显下降,具有优异的催化稳定性。

摘要： 以ZIF-8为前驱体,采用热解法制备碳掺杂氧化锌。分别研究ZIF-8在350、400、450°C下煅烧以及陈化10 min、3 h、24 h对制备原位碳掺杂氧化锌的影响。通过热重(TG)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)研究样品的形貌和结构;紫外可见漫反射光谱(UV-vis)和光致发光光谱(PL)证明原位碳掺杂氧化锌具有可见光吸收能力和更低的光生载流子复合率;DFT模拟计算表明氧化锌晶格中掺入碳元素能有效减小带隙值。原位碳掺杂氧化锌较纯氧化锌在可见光和紫外光照射下的光催化性能分别提高1.5倍和3.0倍。空穴和羟基自由基是原位碳掺杂氧化锌光催化降解体系的主要活性基团,并由此提出了碳掺杂氧化锌的光催化机理。

摘要： 采用直接煅烧法,由类沸石咪唑骨架(ZIF-8)制备碳掺杂氧化锌催化剂。通过XRD、SEM、EDS以及DRS等对其晶型结构、表面形貌等理化性能进行系统的分析,证明碳掺杂氧化锌缩小了氧化锌的禁带宽度,具有可见光吸收能力和更低的光生电子、空穴复合率。以亚甲基蓝溶液为模拟污染物,进一步探讨碳掺杂氧化锌其可见光照射下的光催化性能。在400°C条件下,马弗炉煅烧3 h的催化剂C400在可见光照射3 h后,亚甲基蓝脱色率达到91%。

摘要： 近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所王光辉研究员团队开发了一类碳掺杂且颗粒尺寸可控的NiCx新型催化剂。这类催化剂在生物质基羰基化合物还原胺化制备伯胺和亚胺的反应中,表现出优异的活性、选择性以及稳定性,具有良好的工业化应用前景。

摘要： 二氧化钛(TiO_(2))作为一种半导体光催化材料,具有优异的物理化学性能及光电转换性能,并且TiO_(2)半导体光催化技术又是一种环境友好的绿色技术,在能源利用和环境保护领域具有广阔的应用前景,备受各国科技工作者的关注。由于TiO_(2)禁带宽度不能响应可见光,限制其应用范围。定向晶面的碳掺杂不仅可缩减TiO_(2)禁带宽度,而且能有效的抑制光生电子和空穴的复合,提高了光催化效率,并将光响应范围拓展到可见光区。

摘要： 采用溶胶-凝胶法,结合离心纺丝技术及水蒸气活化工艺制备了一种碳掺氧缺型TiO2(C-TiO2-n)纤维光催化剂.探究了 C-TiO2-n纤维的结构、组分、性质及碳掺杂对其光催化活性的影响.结果表明,在无外碳源引入的情况下,利用TiO2前驱体中的有机组分作为碳源,可以实现对TiO2的碳掺杂,且碳掺杂明显改善了光催化剂的光捕获能力并有效抑制了光生载流子的复合.在以水中偶氮染料活性艳红(X-3B)作为目标污染物的光催化降解实验中,C-TiO2-n纤维展现了优良的光催化活性和循环稳定性.在可见光照射60 min后,其对X-3B的降解率达到96.99％,动力学常数为0.0556 min-1,是氧缺型TiO2纤维的19.86倍.

摘要： 二维六方氮化硼(hBN)的点缺陷最近被发现可以实现室温下的单光子发射,而成为近年的研究热点.尽管其具有重要的基础和应用研究意义,hBN中发光缺陷的原子结构起源仍然存在争议.本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,研究hBN单层中一种B空位附近3个N原子被C替代的缺陷(CN)3VB.在hBN的B空位处,3个N原子各自带一个在平面内的悬挂键及相应的未配对电子,而通过C替换可以消除未配对的电子.系统研究了(CN)3VB缺陷的几何结构、电子结构以及光学性质,结果表明,缺陷可以由一个对称的亚稳态经过原子结构弛豫变成1个非对称的、3个C原子连在一起的基态结构.缺陷的形成在hBN中引入了一些由缺陷悬挂s键及重构的π键贡献的局域缺陷态.这些缺陷态可以导致能量阈值在2.58 eV附近的可见光内部跃迁.本文的工作有助于进一步理解hBN中点缺陷的构成及光学性质,为实验上探讨发光点缺陷的原子结构起源及其性质提供理论依据.

摘要： 采用密度泛函方法计算了包括苯并噻吩(BT),二苯并噻吩(DBT),二甲基二苯并噻吩(DMDBT)在内的芳香性硫化合物在掺杂碳的六方氮化硼表面的吸附及氧化机理.结果 表明,O2在掺杂碳的氮化硼首先被活化为O2-,O2作为活性氧物种进一步将硫化物氧化为亚砜或砜.三种芳香性硫化物在碳掺杂氮化硼表面的脱硫性能按照DMDBT,DBT,BT的顺序降低.

摘要： InGaAsBi是一种新型的Ⅲ-Ⅴ化合物半导体材料,它的一些特殊性质可用于HEMT等电子和光电子器件.重点研究了InGaAsBi材料的GSMBE生长及其特性,特别是衬底生长温度、CBr4压力和Bi炉温度对InGaAsBi材料和碳掺杂InGaAsBi材料表面、结构和化学特性、以及电学特性和光学特性的影响.

摘要： 本文研究了碳掺杂五氧化二铌纳米结构在可见光下催化降解罗丹明B和光解水制氢气的性能。结果表明，碳掺杂五氧化二铌纳米结构对可见光有明显的响应。在可见光照射下，0.1g该催化剂3小时能将100mL浓度为5mg/L的罗丹明B完全降解，0.2g1wt％Pt负载的该催化剂5小时能催化分解水制得7.0μmol氢气。

摘要： 对闭口硼氮纳米管(BNNT)顶层掺碳体系,运用第一性原理研究了电子场发射性能。结果表明,掺碳的BNNT体系电子结构变化显著;外电场愈强,体系态密度向低能端移动幅度愈大,且最高占据分子轨道(HOMO)/最低未占据分子轨道(LUMO)能隙愈小。体系态密度和局域态密度,HOMO和LUMO及其能隙分析一致表明,各种碳掺杂体系中CeqBNNT的场发射性能最佳。

摘要： 基于二氧化钛的光催化与光电转换的研究一直十分活跃。由于TiO2的禁带宽度较大（Eg = 3.0~3.2eV），只能被400nm以下的紫外光激活，为了提高二氧化钛薄膜对可见光的利用率，已经进行过许多尝试，如利用有机染料敏化、通过贵金属(银、铂)修饰以及过渡金属(如钒、钨、铬、铁)和非金属(氮，碳)掺杂等，Khan等通过煤气火焰加热Ti金属的方法制备了具有可见光响应的n型TiO2-xCx 薄膜，显著改变了可见光的吸收性能。本文通过反应磁控溅射的方法在Ar/O2气氛中制备了碳掺杂的纳米TiO2薄膜并研究了其在可见光下的光电活性。

摘要： 本文通过直流反应磁控溅射的方法，利用碳钛镶嵌靶在Ar/O2 气氛中制备了碳掺杂纳米TiO2 薄膜，并用SEM 及光电化学的方法对薄膜进行了表征。SEM 结果显示薄膜是均匀的颗粒结构。光电测试结果显示退火可以提高薄膜光电催化活性，并减小薄膜表面态密度，提高薄膜光电响应速度；适量碳掺杂可以提高光生载流子向ITO 电极的传输速率，减小光生电子被表面态捕获的概率，提高薄膜光电响应速度，但碳过量时会使薄膜浅能级表面态密度增加，使其光电响应不稳定。

摘要： 寻找电化学活性高、稳定性好、抗干扰能力强的电极材料是当今电化学领域的研究热点。基于电极材料表面上底物分子高电催化活性的无酶电化学检测研究具有重要意义。与传统材料相比，一维纳米材料具有可控的长径比、较大的比表面积、较高表面反应活性、较多的催化活性中心等特性，已在电催化和传感领域得到广泛关注[1]。

摘要： 鲁米诺，异鲁米诺，及其衍生物在电致化学发光，生物免疫分析等等领域己经得到广泛的研究。本研究用一种简单的阳极氧化方法制备一种C掺杂Ti02纳米膜，研究了luminol在该电极上的电化学发光行为。

摘要： 本课题拟以廉价易得的四氯化钛为前驱物，柠檬酸为添加剂，通过控制反应物浓度、添加剂浓度、反应温度等条件，制备具有可见光响应的纳米TiO2。以甲基橙溶液为模拟污染物，采用波长为460-470nm的低功率LED灯为光源，测试纳米TiO2的可见光光催化活性。研究反应物浓度、添加剂浓度、反应温度等反应条件对其光催化性能的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对其形貌进行分析，采用X-射线粉末衍射仪(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)、红外光谱仪(IR)、紫外可见分光光度计(UV-DRS)等手段，对产物进行表征。实验结果表明，添加柠檬酸制备的TiO2具有良好的可见光光催化活性。

摘要： 当前,纳米科技飞速发展,纳米新材料的研制开发也成为各国优先发展的战略方向.由于纳米材料的生产制备往往工艺复杂、条件严苛,导致许多纳米材料的价格昂贵,这限制了其规模生产和实际应用;由此,开发利用低成本的纳米材料具有重要意义.黏土矿物是有天然纳米结构的硅酸盐非金属矿,具有形貌多样、储量丰富、廉价易得等优点.一些典型黏土矿物(如蒙脱石等)的全球储量已达到数十亿吨,价格仅数百元每吨.本工作提出制备硅/碳纳米复合材料的新策略:以吸附染料后的有机蒙脱石为前驱体，通过高温碳化将蒙脱石层间的染料原位转化成氮掺杂类石墨烯碳片层，然后采用低温铝热还原蒙脱石，制备硅/氮掺杂类石墨烯复合材料。同时制备不含碳的硅作为对比样，分析硅/碳纳米复合材料的制备机理，并研究其电化学储锂性能。

摘要： 当前,纳米科技飞速发展,纳米新材料的研制开发也成为各国优先发展的战略方向.由于纳米材料的生产制备往往工艺复杂、条件严苛,导致许多纳米材料的价格昂贵,这限制了其规模生产和实际应用;由此,开发利用低成本的纳米材料具有重要意义.黏土矿物是有天然纳米结构的硅酸盐非金属矿,具有形貌多样、储量丰富、廉价易得等优点.一些典型黏土矿物(如蒙脱石等)的全球储量已达到数十亿吨,价格仅数百元每吨.本工作提出制备硅/碳纳米复合材料的新策略:以吸附染料后的有机蒙脱石为前驱体，通过高温碳化将蒙脱石层间的染料原位转化成氮掺杂类石墨烯碳片层，然后采用低温铝热还原蒙脱石，制备硅/氮掺杂类石墨烯复合材料。同时制备不含碳的硅作为对比样，分析硅/碳纳米复合材料的制备机理，并研究其电化学储锂性能。

摘要： 本发明涉及碳量子点和电池材料技术领域，具体公开一种离子液体在制备氮掺杂碳量子点中的应用以及氮掺杂碳量子点的制备方法和应用。所述制备方法包括以下步骤：将上述的离子液体与去离子水以质量比为1：20‑30混合后，经加热、过滤和干燥处理，得到基于离子液体的氮掺杂碳量子点。本发明提供的碳量子点能够有效降低电池内阻，提高阳极活性物质的导电性，改善电池稳定性，延长电池寿命。

摘要： 本发明涉及碳量子点技术领域，具体公开一种低共熔溶剂在制备金属掺杂碳量子点中的应用及金属掺杂碳量子点的制备方法。所述低共熔溶剂由摩尔比为1‑2:2‑5:1的季铵盐、醇类化合物和金属卤化物制得，用于制备金属掺杂碳量子点。本发明提高物料利用率，提高量子点合成产率，优化金属在碳量子的表面的分布形态，使所得到的碳量子点的分散性好，具有良好的光诱导电荷转移性质、高化学稳定性和高耐光性。

摘要： 本发明公开了硫掺杂多孔碳、桉木黑液制备硫掺杂多孔碳的方法及应用，其方法为：将黑液干燥获得黑液粉末，在惰性气氛下，将黑液粉末煅烧获得前驱体，采用酸溶液对煅烧后的黑液粉末进行纯化处理获得硫掺杂多孔碳；其中，黑液为利用硫酸盐法对桉木制浆形成的黑液；所述煅烧的过程为：先升温至250～350°C，保温，然后继续升温至不低于500°C，保温。该方法处理硫酸盐法桉木制浆形成黑液制备的多孔碳材料，具有较大的比表面积。经过实验证明，该多孔碳材料具有较好的电化学性能。

摘要： 一种多孔氮掺杂碳材料的制备方法及多孔氮掺杂碳材料及其用途，将计量后的乙二胺、三氯甲烷和致孔剂混合，研磨均匀后，放入高压反应釜中，控制反应釜的温度为120～200°C，反应1～8h，自然冷却后得到褐色聚合物；将褐色聚合物转移到瓷舟内并置于管式炉中进行碳化，炉内通氮气保护，管式炉以2～8°C/min的速率升温至650～950°C，保温1～3h，随后冷却到室温后取出黑色碳化物，研磨成粉末后浸泡在稀盐酸中，搅拌、过滤、洗涤至中性，干燥得到多孔氮掺杂碳材料。该方法可简化工艺过程、提高原料的利用率、降低碳和氮的损失、降低对环境的污染；制备的多孔氮掺杂碳材料不仅含氮量高，还能催化硼氢化钾还原对硝基苯酚。

摘要： 一种基于碳量子点掺杂电子传输层和改性碳量子点掺杂活性层的聚合物太阳能电池及其制备方法，属于聚合物太阳能电池技术领域。由ITO导电玻璃衬底/碳量子点掺杂的PEI电子传输层/改性碳量子点掺杂的PTB7:PCBM活性层/MoO3空穴传输层/Ag阳极组成。本发明采用简单化学方法对初步合成的水溶性碳量子点进行改性处理合成改性碳量子点，将其吸收光谱由近紫外扩展到整个可见光区，提高其光吸收特性，并且采用简单掺杂方法将其掺杂进入活性层，提高活性层光吸收，并且利用其高电导率提高活性层载流子传输，提高激子分离，利用碳量子点与给受体之间的福斯特能量转移提高器件对光的利用，进而提高器件性能，提高太阳能电池器件效率。

摘要： 本发明公开了一种硫掺杂碳微米管的制备方法及其硫掺杂碳微米管和应用，该方法通过一步反应将棉花直接在H

摘要： 本发明公开了一种氮硒掺杂碳立方盒包裹四硒化三铁/钴铁合金/氮硒共掺杂碳复合材料及其制备方法，该复合材料是以硝酸钴、柠檬酸三钠、铁氰化钾、三羟甲基氨基甲烷和多巴胺为原料，经室温化学沉淀、硒化、热解制备而成。本发明方法简单，成本低廉，所制备的复合材料为蛋黄‑蛋壳结构，可以表示为Fe3Se4/Co7Fe3/NSeC@NSeC，将其作为锂离子电池负极材料，具有高比容量、大倍率、长寿命以及良好稳定性，展现出良好的电化学储锂性能。

摘要： 氮磷共掺杂红色荧光碳点的制备方法、氮磷共掺杂红色荧光碳点对孔雀石绿的检测方法，属于食品安全检测技术领域，本发明提供一种pH敏感型氮磷共掺杂红色荧光碳点及其对孔雀石绿的检测方法。本发明提供的氮磷共掺杂红色荧光碳点，制备方法简单易操作，对鱼产品和环境水样中MG的检测方法操作简单、灵敏度高、成本低廉、检测迅速，基于氮磷共掺杂红色荧光碳点水凝胶试剂盒实现了MG的可视化检测、现场的定性鉴别和半定量分析，为进一步深入研究食品安全问题提供可靠的方法依据。

摘要： 本发明公开了一种镧系金属掺杂碳量子点的制备方法，包括如下步骤：将尿素和镧系金属盐Ln(NO3)3·nH2O，溶解于N,N‑二甲基甲酰胺中，室温下磁力搅拌；向上述溶液加入柠檬酸，溶解后转移至聚四氟乙烯内衬管内并放入不锈钢反应釜中；将拧紧的所述不锈钢反应釜放入马弗炉反应后自然冷却至室温；样品溶液转移至离心管内，离心，取上清液，得到沉淀物；将所述沉淀物中加入乙醇，超声溶解，离心，取沉淀；将所述沉淀用去离子水溶解，用透析袋透析；旋蒸浓缩，冻干得到黑色粉末，于干燥箱保存，得到CDs(Ln)。本发明还提供镧系金属掺杂碳量子点‑核酸适配体偶联物的制备方法及在荧光显微成像和质谱流式成像中的应用。

摘要： 本发明公开了硫掺杂多孔碳、桉木黑液制备硫掺杂多孔碳的方法及应用，其方法为：将黑液干燥获得黑液粉末，在惰性气氛下，将黑液粉末煅烧获得前驱体，采用酸溶液对煅烧后的黑液粉末进行纯化处理获得硫掺杂多孔碳；其中，黑液为利用硫酸盐法对桉木制浆形成的黑液；所述煅烧的过程为：先升温至250～350°C，保温，然后继续升温至不低于500°C，保温。该方法处理硫酸盐法桉木制浆形成黑液制备的多孔碳材料，具有较大的比表面积。经过实验证明，该多孔碳材料具有较好的电化学性能。