新型可见光响应的硫属半导体的设计及其降解放射性有机污染物废液研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21671160
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0103.团簇与纳米化学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Degradation of radioactive organic pollutants wastewater by utilization of solar energy has vital significance in addressing the energy crisis and environmental problems. Among them, developing visible light responsive photocatalysts is the key for efficient sunlight utilization. Although instability is a drawback of metal sulfide photocatalysts the photocorrosion can be suppressed by hole scavenger such as S2- and SO32.. Chalcogenides compounds are attractive materials as candidates of visible-light-driven photocatalysts. The aim of this project is to explore the synthesis and visible-light- responsive properties of various chalcogenides compounds (e.g. metal-doped chalcogenides nanostructures, porous chalcogenides chalcogels and microporous zeolite-type chalcogenides), and further study photocatalytic efficiency in degradation of radioactive organic pollutants solution under visible-light irradiation. Structure and properties manipulation of chalcogenides semiconductor nanostructures will be investigated in order to realize effective tailoring the properties of visible-light-driven photocatalysts, which would provide a general synthesis routes for design and prepare other family of metal sulfide-based semiconductor materials. Different synthesis and design strategies will be used in fabrication of visible-light-driven chalcogenides, including surface modification with metal nanoclusters or two dimensional metal sulfide nanosheets and different metal-doped ratio. We will focus on disclosing the correlation among nuclide ( 90Sr, 137Cs) and alpha/beta/gamma ray on photogenerated charge transfer on the chalcogenides surface, and products of strong oxidizing free radicals as well as organic matter induced cracking. Moreover, we will investigate the mechanism of degradation of different organic matter in radioactive liquid waste under visible-light irradiation. This project would provide both theoretic and experimental supports for the large scale fabrication of novel chalcogenides materials, and even be feasible to extend the potential applications of visible-light-driven chalcogenides semiconductor in the field of other industrial wastewater treatment.
降解放射性有机污染物废水对解决能源和环境问题具有重要意义,而可见光响应催化剂的研制是实现太阳光高效利用的关键。硫属化合物一直是可见光响应催化性能优越的光催化剂备选材料。本研究旨在探索不同类型的硫属化合物(包括金属掺杂硫属、多孔硫属化合物凝胶及微孔沸石型硫属化合物)的合成及可见光响应的性质,并研究在可见光下光催化降解放射性有机物废液/废水的效率。本项目将对硫属化合物半导体材料进行结构和性能调控,进行表面修饰、离子掺杂等手段实现,为合成和制备其它可见光相应的电子能带结构可调的光催化剂提供借鉴依据,揭示核素、阿尔法、贝塔和伽马射线射线对硫属化合物半导体光生电荷转移、强氧化自由基生成以及对有机物诱发裂解机制的影响规律,阐明可见光作用放射性废液中不同有机物催化降解机理。为该类半导体材料将来其它工业废水处理应用提供重要依据。

结项摘要

降解放射性有机污染物废水对解决能源和环境问题具有重要意义,而可见光响应催化剂的研制是实现太阳光高效利用的关键。硫属化合物一直是可见光响应催化性能优越的光催化剂备选材料。本研究旨在探索不同类型的硫属化合物的合成及可见光响应的性质,并研究在可见光下光催化降解模拟放射性有机物废液/废水的效率。本项目将对硫属化合物半导体材料进行结构和性能调控,进行表面修饰、离子掺杂等手段实现,为合成和制备其它可见光相应的电子能带结构可调的光催化剂提供借鉴依据,阐明可见光作用模拟放射性废液中不同有机物催化降解机理。为该类半导体材料将来其它工业废水处理应用提供重要依据。在项目执行期间共发表学术论文14篇。项目负责人在2018年获得四川省学术与技术带头人后备人选称号。在人才培养方面指导7名硕士毕业,目前在读博士生1人,硕士生2人。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Effect of slit width on surface plasmon resonance
狭缝宽度对表面等离子体共振的影响
  • DOI:
    10.1016/j.rinp.2019.102711
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Results in Physics
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    Wang Yingying;Qin Feng;Yi Zao;Chen Xifang;Zhou Zigang;Yang Hua;Liao Xu;Tang Yongjian;Yao Weitang;Yi Yougen
  • 通讯作者:
    Yi Yougen
Porous biochar generated from natural Amorphophallus konjac for high performance supercapacitors
由天然魔芋生成的多孔生物炭用于高性能超级电容器
  • DOI:
    10.1016/j.apsusc.2018.04.086
  • 发表时间:
    2018-08
  • 期刊:
    Applied Surface Science
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Li Qi;Bai Xueyuan;Meng Qi;Chen Tao;Zhu Wenkun;Yao Weitang;Lei Jia;Zhang Ling;Yang Xiaoyong;Wei Xianfeng;Duan Tao
  • 通讯作者:
    Duan Tao
CS@MnO2 core-shell nanospheres with enhanced visible light photocatalytic degradation
CS@MnO2核壳纳米球具有增强的可见光光催化降解能力
  • DOI:
    10.1016/j.matlet.2018.11.088
  • 发表时间:
    2019-02
  • 期刊:
    Materials Letters
  • 影响因子:
    3
  • 作者:
    Wan Hengcheng;Ge Huilin;Zhang Ling;Duan Tao
  • 通讯作者:
    Duan Tao
Naturally Dried, Double Nitrogen-Doped 3D Graphene Aerogels Modified by Plant Extracts for Multifunctional Applications
自然干燥、双氮掺杂 3D 石墨烯气凝胶经植物提取物改性用于多功能应用
  • DOI:
    10.1021/acssuschemeng.7b03460
  • 发表时间:
    2018-01
  • 期刊:
    ACS Sustainable Chemistry & Engineering
  • 影响因子:
    8.4
  • 作者:
    Meng Qi;Wan Hengcheng;Zhu Wenkun;Duan Tao;Yao Weitang
  • 通讯作者:
    Yao Weitang
Alloy-induced phase transition and enhanced photovoltaic performance: the case of Cs3Bi2I9-xBrx perovskite solar cells
合金诱导相变和增强的光伏性能:Cs3Bi2I9-xBrx 钙钛矿太阳能电池的案例
  • DOI:
    10.1039/c9ta01978b
  • 发表时间:
    2019-04-21
  • 期刊:
    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A
  • 影响因子:
    11.9
  • 作者:
    Yu, Bin-Bin;Liao, Min;He, Zhubing
  • 通讯作者:
    He, Zhubing

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其他文献

Flexible and all-solid-state supercapacitors with long-time stability constructed on PET/Au/polyaniline hybrid electrodes
基于 PET/Au/聚苯胺混合电极构建的具有长期稳定性的柔性全固态超级电容器
  • DOI:
    10.1039/c4ta05605a
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Journal of Materials Chemistry A
  • 影响因子:
    11.9
  • 作者:
    张坤;胡海波;姚卫棠;叶长辉
  • 通讯作者:
    叶长辉

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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