全固态Z型光催化体系中光生电荷Z型转移和传递机制的解析与调控

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21773086
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    65.0万
  • 负责人：
    谢腾峰
  • 依托单位：
    吉林大学
  • 学科分类：
    B0202.催化化学
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

The understanding of photo-generated charge carrier transfer mechanisms in all-solid-state Z-scheme photocatalytic systems is the key factor in the construction of a high-efficiency system. In this work, we highlight the detecting of the photo-generated charge carrier transfer processes and the driving force by using surface photovoltage techniques. At the same time, the resistance of photo-generated charge carrier transfer has been measured. With a deep understanding of photo-generated charge carrier transfer mechanisms, a more perfect technology and model of probing into photo-generated charge carrier transfer mechanisms can be made. At last, by means of the interface engineering, we can design an all-solid-state Z-scheme photocatalytic system with a high-efficiency.
准确解析光生电荷Z型转移和传递的机制是构筑高效全固态Z型光催化体系的关键所在。本项目的重点是利用表面光电压技术探测全固态Z型光催化体系中光生电荷分离，转移和传递行为特性和光生电荷界面转移和传递的驱动力；结合光生电荷定向转移和传递阻力的测量，全面准确解析全固态Z型光催化体系的光生电荷Z型转移和传递的微观作用机制，完善探测光生电荷Z型转移和传递微观作用机制的技术及模型。再利用结构和界面调控的手段实现光生电荷Z型转移和传递过程的调控，构筑高效的光生电荷Z型转移和传递的界面，并设计制备高效的全固态Z型光催化体系。

结项摘要

全固态Z型光催化体系具有高的光生电荷分离效率和强的氧化还原能力，准确解析光生电荷Z型转移和传递的机制是构筑高效全固态Z型光催化体系的关键所在。本项目依据全固态Z型光催化体系的特征，建立了解析光生电荷Z型转移和传递过程的表面光电压谱技术（包括表面光电压谱和双光束表面光伏测量装置），利用该技术详细研究了所构筑的全固态Z型光催化体系的光生电荷Z型转移和传递的行为规律。并在此基础上发展和完善了光声光谱和瞬态光电流技术，结合光电化学技术解析了光生电荷Z型转移和迁移行为对光催化分解水活性的影响规律，揭示了光生电荷在全固态Z型光催化体系中分离、转移和传递的微观作用机制，从实验和理论上完善了探测光生电荷Z型转移和传递微观作用机制和构筑新型高效全固态Z型光催化分解水体系的技术及模型。利用功函和界面调控的手段实现光生电荷Z型转移和迁移过程的调控，构筑高效的光生电荷Z型转移和迁移的界面。最终制备了一系列高效的全固态Z型光催化体系包括CdS-Fe2O3、In2O3-Fe2O3、ZnFeO4-Fe2O3全固态Z型光阳极等光电化学分解水的光阳极材料和Fe2O3-C3N4，SnS-C3N4，Au/CuInS2/NCN-CNx等全固态Z型光催化分解水产氢材料，其光催化分解水产氢和产氧的效率都有显著的提升，其中In2O3-Fe2O3光阳极的光电流密度达到了6.8 mAcm-2。本项目研究所构建的实验方法和理论模型可以扩展到太阳能光电转换电池电极等领域。

项目成果

期刊论文数量（28）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（4）
In situ fabrication of Cu2-xSe networks nanostructure counter electrode based on Ti substrate via sacrifice template method for quantum dot sensitized solar cells
牺牲模板法原位制备基于Ti基底的Cu2-xSe网络纳米结构对电极用于量子点敏化太阳能电池
  • DOI：
    10.1016/j.solener.2019.08.076
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Solar Energy
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Chen Yifan;nWag Dejun;Lin Yanhong;Zou Xiaoxin;Xie Tengfeng
  • 通讯作者：
    Xie Tengfeng
Visible-light-driven pollutants degradation with carbon quantum dots/N-TiO2 under mild condition: Facile preparation, dramatic performance and deep mechanism insight
温和条件下碳量子点/N-TiO2 可见光驱动的污染物降解：制备简便、性能出色、机制深入
  • DOI：
    10.1016/j.colsurfa.2020.125019
  • 发表时间：
    2020-09
  • 期刊：
    Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang Jinteng;Cao Yuehong;Zhao Peng;Xie Tengfeng;Lin Yanhong;Mu Zhao
  • 通讯作者：
    Mu Zhao
Interface engineering Z-scheme Ti-Fe2O3/In2O3 photoanode for highly efficient photoelectrochemical water splitting
用于高效光电化学水分解的界面工程 Z 型 Ti-Fe2O3/In2O3 光阳极
  • DOI：
    10.1016/j.apcatb.2021.120058
  • 发表时间：
    2021-08
  • 期刊：
    Applied Catalysis B: Environmental
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li Yinyin;Wu Qiannan;Chen Yifan;Zhang Rui;Li Cuiyan;Zhang Kai;Li Mingjie;Lin Yanhong;Wang Dejun;Zou Xiaoxin;Xie Tengfeng
  • 通讯作者：
    Xie Tengfeng
Enhanced Photocatalytic Hydrogen Evolution of NiCoP/g-C3N4 with Improved Separation Efficiency and Charge Transfer Efficiency
增强 NiCoP/g-C3N4 的光催化析氢，提高分离效率和电荷转移效率
  • DOI：
    10.1002/cssc.201701574
  • 发表时间：
    2018-01-10
  • 期刊：
    CHEMSUSCHEM
  • 影响因子：
    8.4
  • 作者：
    Bi, Lingling;Gao, Xupeng;Xie, Tengfeng
  • 通讯作者：
    Xie, Tengfeng
Simple electrodeposition to synthesize a NiFeSx-modified Ti-Fe2O3 photoanode: an effective strategy to improve the photoelectrochemical water oxidation reaction
简单电沉积合成 NiFeSx 修饰的 Ti-Fe2O3 光阳极：改善光电化学水氧化反应的有效策略
  • DOI：
    10.1039/d1dt02303a
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Dalton Transactions
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Wang Haoyu;Zhang Rui;Li Yin Yin;Wang Dejun;Lin Yanhong;Xie Tengfeng
  • 通讯作者：
    Xie Tengfeng

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

Size- and photoelectric characteristics-dependent formaldehyde sensitivity of ZnO irradiated with UV light
紫外光照射下 ZnO 的尺寸和光电特性依赖性甲醛敏感性
  • DOI：
    10.1016/j.snb.2010.04.045
  • 发表时间：
    2010-06
  • 期刊：
    Sensors and Actuators B-Chemical
  • 影响因子：
    8.4
  • 作者：
    肇启东;张宇;王德军;谢腾峰;彭亮;翟佳丽;王平
  • 通讯作者：
    王平
In_2O_3敏化ZnO纳米棒阵列的性能及其光电催化活性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Acta Physico - Chimica Sinica
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈礼平;卢永春;谢腾峰;林艳红
  • 通讯作者：
    林艳红
利用KFM技术研究纳米尺度下n-AlGaN/GaN薄膜的表面电荷性质
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    高等学校化学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王凌凌;杨文胜;王德军;谢腾峰
  • 通讯作者：
    谢腾峰
TiO2/ZnO 薄膜电极中光生电子的
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    高等学校化学学报（快报）, 2007, 28, 2187-2189
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    庞山;谢腾峰;张宇;魏霄;杜
  • 通讯作者：
    杜

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

谢腾峰的其他基金

利用瞬态表面光电压/光电流技术原位探测真实光催化反应环境中的光生电荷动力学性质
  • 批准号：
    22172057
  • 批准年份：
    2021
  • 资助金额：
    60 万元
  • 项目类别：
    面上项目
高效“光电材料/助催化剂”光催化分解水产氢材料的构筑及其光生电荷界面传递特性研究
  • 批准号：
    51572106
  • 批准年份：
    2015
  • 资助金额：
    64.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
高效异质结光催化剂的构筑及其光生电荷行为研究
  • 批准号：
    51172090
  • 批准年份：
    2011
  • 资助金额：
    60.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目
利用KFM技术研究光电功能体系的光生电荷行为
  • 批准号：
    20703020
  • 批准年份：
    2007
  • 资助金额：
    20.0 万元
  • 项目类别：
    青年科学基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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

        graph TD
          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]
关闭
close
客服二维码