为什么热催化要算过渡态,光催化电催化却不用呢?
催化反应路径的建模与决速步(Rate-Determining Step, RDS)识别是理论催化研究的核心内容之一。本文系统梳理了密度泛函理论(DFT)在热催化、电催化与光催化三类体系中的应用方法,围绕过渡态分析与自由能台阶图两种主流策略,分别解析其物理基础、
催化反应路径的建模与决速步(Rate-Determining Step, RDS)识别是理论催化研究的核心内容之一。本文系统梳理了密度泛函理论(DFT)在热催化、电催化与光催化三类体系中的应用方法,围绕过渡态分析与自由能台阶图两种主流策略,分别解析其物理基础、
本文主要介绍了二维材料中表面缺陷类型以及多种表面缺陷的制备方法。读者可深入理解二维材料表面缺陷在光催化中的关键作用,掌握相关调控策略和制备技术。
光催化是光催化剂吸收光子产生能够引发氧化还原反应的高能空穴和电子的过程。研究者对光催化剂进行了改性,包括形貌修饰、金属和非金属掺杂、缺陷工程、异质结构建等,其中异质结构建的改性效果最好,因为异质结不仅能够提高催化剂对太阳光的吸收率,抑制光生载流子的复合,而且可
己二酸(Adipic acid)是一种用于生产尼龙、化学纤维、工程塑料和食品包装等聚合物的重要单体。目前全球己二酸年产量约为 300 万吨,年复合增长率为 3-5%。然而,传统的己二酸生产工艺主要以环己醇/环己酮混合物为原料,经硝酸氧化合成,不仅重度依赖于石化
水体环境中难降解芳香族有机污染物的治理已成为环境科学领域亟待解决的关键问题之一。光催化技术因其能够利用太阳光驱动产生丰富活性氧物种(ROSs)而展现出广阔的应用前景,该技术的核心科学问题在于光催化材料的结构-性能关系调控。光催化材料的本征电子结构在很大程度上决
姬晓元教授姬晓元,天津大学长聘教授、博士生导师,智能医学工程教育部工程研究中心副主任。国家优青,科睿唯安“全球高被引科学家”,全球前2%顶尖科学家,爱思唯尔中国高引学者,天津市领军人才,天津市海河英才。重点针对肿瘤、神经系统疾病、组织/器官损伤等临床面临的棘手
光催化通过半导体材料吸收光子,将光能转化为化学能,驱动诸如水分解、CO₂还原等反应,其效率高度依赖于材料的光吸收范围、光生电子-空穴对的生成率与复合速率。
实现高效的太阳能-化学能转化,如光催化水分接和CO2还原,在很大程度上依赖于能够广泛利用可见光的半导体。为此,广泛的研究集中在含金属的无机半导体以及有机-无机杂化材料。为了避免对金属的依赖,已经探索了无金属有机半导体,包括氮化碳和共价有机框架(COFs)。
近日,材料与能源科学技术研究院王冰副教授在材料与能源领域取得重要进展,其作为《Bioinspired Mortise-and-Tenon Stacking Supramolecular Engineering for Efficient Carrier Sep
在光照条件下,羰基化合物受激发到达单重态 S1,经历系间窜越(ISC,Intersystem Crossing)后变为激发三重态 T1,展现出与基态截然不同的反应性和选择性,可以发生一些热催化条件下难以发生或不能发生的不对称反应,但这方面的研究较少,进展十分缓
光催化和电催化都是将能量转化为化学能的过程,但机制不同。光催化利用光照激发半导体材料,产生电子-空穴对,进而驱动还原或氧化反应,如水分解制氢或污染物降解。
在可持续能源领域,过氧化氢(H2O2)因其高能量密度(60 wt% H2O2能量密度达3.0 MJ L-1,优于35 MPa压缩氢气的2.8 MJ L-1)而备受关注。在自然条件下(室温、自然水体、光强100 mW•cm-2、空气),光催化合成H2O2是一种绿
异质结(Heterojunction)是由两种或多种不同半导体材料通过界面耦合形成的复合结构,其核心特征在于能带结构的差异性和界面电场的协同效应。这种结构通过能带对齐(如导带和价带的位置差异)和内置电场,促进光生电子-空穴对的分离,抑制复合,从而显著提升光催化
半导体光催化技术因其清洁、经济、节能的高级氧化特性,已成为环境与能源领域极具前景的研究方向。然而,不适宜的带隙宽度和较低的太阳能利用率仍是制约光催化剂实际应用的瓶颈问题。
空气净化器是家喻户晓的改善空气质量的家用电器,这种家电历经时代的考验已经成为家庭呼吸安全的守护者。但是随着空气净化器发展到今天,也出现了各种各样的问题,关于这些问题下面我来给大家科普一下。
在当今商业市场,低价内卷已成为一种令人担忧的趋势。许多品牌为了在激烈的竞争中抢占市场份额,盲目地追求低价,不断压缩成本。然而,这种短视行为带来的后果是产品和服务质量的严重下降,最终导致品牌形象崩塌,消费者信任感丧失。
过去十年来,源于木质素的可持续光催化材料如雨后春笋般涌现,为利用太阳能和可再生生物质资源提供了无限潜力。木质素作为最丰富的天然芳香族化合物,具有高碳含量和丰富的含氧官能团,是一种很有前景的光催化剂改性材料,可以增强光催化剂的光吸收能力、促进其电荷分离和防止颗粒
过氧化氢 (H2O2) 是一种重要的绿色氧化剂和潜在的清洁燃料,被广泛应用于环境保护、化学合成、医疗消毒和废水处理等领域。传统工业上大量合成H2O2主要通过“蒽醌法”,工艺流程繁琐且有机物环境污染严重。此外,氨(NH3)作为现代农业和工业的核心原料,已被广泛应
传统污染物治理技术如吸附、膜过滤和生物降解法虽然被广泛应用,却难以彻底消除持久性有机污染物。光催化氧化技术作为高级氧化工艺(AOP)的核心方向,通过产生活性氧物种(ROS)实现污染物的深度矿化,并耦合人工光合作用合成过氧化氢(H
在光催化反应中,S型异质结可以有效促进光生载流子的分离效率,显著提高氧化还原能力,从而显著提高光催化性能和适用性。然而,在光催化过程中,空穴的转移速率比电子的转移速率慢约4个数量级。氧化半反应的缓慢动力学导致光生载流子的高重组速率,从而限制了光催化过程的整体效