金属基离子液体原位构筑表面浅电子陷阱卤化氧铋光子晶体及其增强光催化降解抗生素性能研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21878134
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0814.产品工程与材料化工
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

In order to efficiently remove the novel antibiotics contaminants (such as tetracyclines and quinolones) in the water environment, three dimensionally ordered macroporous bismuth oxyhalides (BiOX, X = Cl, Br, I) photonic crystal photocatalysts with wide spectral response will be constructed. The influence rules of the interactions between functional colloidal template and ionic liquid on the morphology, optical adsorption properties and band-gap position of BiOX photonic crystal will be investigated. A high efficient photocatalytic system with dual enhancement of light absorption capacity and photo-induced carriers’ separation rate will be constructed by in-suit doping transition metal ions in the shallow lattice of BiOX photonic crystal. The photocatalytic performance and mineralization path of the degradation of antibiotic contaminants by transition metal ions doped BiOX photonic crystal will be investigated. Further studies on the effect of surface electron traps on the photogenerated electron-hole pairs’ separation rate of BiOX photonic crystal materials and the revelation of the relationship between the generation and separation of electron-hole pairs and the structure and composition of the photocatalyst will be conducted. At the same time, the rules of building three dimensionally ordered macroporous structure and doping transition metal ions on the stability of BiOX photonic crystal will also be discussed. This project will provide a distinct insight for the preparation of noval efficient three-dimensional ordered porous BiOX photonic crystal materials, and a far-reaching significance for highly efficient mineralization and degradation of the antibiotics contaminants in the water environment.
本项目以难降解的四环素类、喹诺酮类新型抗生素环境污染物的高效光催化去除为目标,利用光子晶体光吸收能力强和能带可调的特性,构建宽光谱响应型三维有序多孔卤化氧铋光子晶体光催化材料体系。探究功能化胶晶模板与离子液体间的相互作用对卤化氧铋光子晶体形貌、光吸收特性和能带结构的影响规律。原位浅晶格掺杂过渡金属离子,构筑光吸收能力、光生载流子分离率双提升的高效光催化体系,探究过渡金属离子原位掺杂卤化氧铋光子晶体材料降解抗生素污染物的性能及矿化路径。深入研究表面电子捕获陷阱对提高卤化氧铋光子晶体材料光生电子空穴对分离率的作用规律,揭示光生电子空穴对的产生和分离与催化剂结构、组成之间的关系,分析三维有序多孔结构及过渡金属离子的掺杂对卤化氧铋光子晶体材料稳定性的影响规律。本研究将为新型高效的三维有序多孔卤化氧铋光子晶体材料的设计与制备提供新的思路,对高效矿化降解水体中抗生素污染物具有积极意义。

结项摘要

本课题主要围绕金属基离子液体原位构筑表面浅电子陷阱卤化氧铋光子晶体及其增强光催化降解抗生素性能研究。主要运用异质结构筑、缺陷调控、形貌调控及贵金属负载等改性策略来构筑高性能光催化材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电子自旋共振(ESR)等测试手段对所制备材料的结构与形貌进行了表征,并对其进行光催化性能探究。实验结果表明,所制备的材料均展现出较好的光催化活性,其中,超薄MoS2纳米片复合Bi5O7I纳米棒、超薄BiOBr纳米片和局部表面等离子体共振效应增强的W18O49/BiOBr异质结光催化剂表现出优异的光催化降解抗生素解性能;相比于BiVO4,二维g-C3N4/BiVO4材料表现出增强的光催化降解有机物性能;有序大孔BiOCl材料、Bi19S27Br3/BiOBr复合材料及金纳米颗粒修饰的Bi12O17Br2纳米管材料表现出较高的光催化CO2还原性能。此外,多孔超薄氮化碳材料表现出良好的光催化产氢性能。本课题通过多种调控策略,成功实现了高光催化性能光催化剂的设计与可控制备。研究了不同策略制备的光催化剂的活性增强机理,并结合材料的结构与光催化活性结果,阐述材料结构与性能间的构效关系。

项目成果

期刊论文数量(33)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(7)
Nitriding Nickel-Based Cocatalyst: A Strategy To Maneuver Hydrogen Evolution Capacity for Enhanced Photocatalysis
氮化镍基助催化剂:利用析氢能力增强光催化的策略
  • DOI:
    10.1021/acssuschemeng.9b05248
  • 发表时间:
    2020-01-20
  • 期刊:
    ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING
  • 影响因子:
    8.4
  • 作者:
    Li, Li;Yi, Jianjian;Xu, Hui
  • 通讯作者:
    Xu, Hui
In-situ synthesis of CQDs/BiOBr material via mechanical ball milling with enhanced photocatalytic performances
通过机械球磨原位合成 CQDs/BiOBr 材料,增强光催化性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Chinese Journal of Structural Chemistry
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    Yan Xingwang;Wang Bin;Ji Mengxia;Jiang Qi;Liu Gaopeng;Liu Pengjun;Yin Sheng;Li Huaming;Xia Jiexiang
  • 通讯作者:
    Xia Jiexiang
Construction of single-atom catalysts for electro-, photo- and photoelectro-catalytic applications: State-of-the-art, opportunities, and challenges
用于电催化、光催化和光电催化应用的单原子催化剂的构建:最新技术、机遇和挑战
  • DOI:
    10.1016/j.mattod.2021.11.022
  • 发表时间:
    2022-02
  • 期刊:
    Materials Today
  • 影响因子:
    24.2
  • 作者:
    Xia Jiexiang;Wang Bin;Di Jun;Li Yingjie;Yang Shi-Ze;Li Huaming;Guo Shaojun
  • 通讯作者:
    Guo Shaojun
Integrating CoOx cocatalyst on hexagonal α-Fe2O3 for effective photocatalytic oxygen evolution
将 CoOx 助催化剂集成到六方 α-Fe2O3 上以实现有效的光催化析氧
  • DOI:
    10.1016/j.apsusc.2018.11.014
  • 发表时间:
    2019-03-01
  • 期刊:
    APPLIED SURFACE SCIENCE
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Li, Li;She, Xiaojie;Li, Huaming
  • 通讯作者:
    Li, Huaming
Interfacial chemical bond modulated Bi19S27Br3/g-C3N4 Z-scheme heterojunction for enhanced photocatalytic CO2 conversion
界面化学键调制 Bi19S27Br3/g-C3N4 Z 型异质结增强光催化 CO2 转化
  • DOI:
    10.1016/j.apcatb.2022.121162
  • 发表时间:
    2022-02
  • 期刊:
    Applied Catalysis B: Environmental
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhao Junze;Ji Mengxia;Chen Hailong;Weng Yu-Xiang;Zhong Jun;Li Yingjie;Wang Shengyao;Chen Ziran;Xia Jiexiang;Li Huaming
  • 通讯作者:
    Li Huaming

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

神经干细胞在缺氧后的分化情况及相关信号通路初探
  • DOI:
    10.3969/j.issn.1671-7856.2021.01.002
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    中国比较医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王雨晴;陈志刚;张斯佳;王荣亮;罗玉敏;赵海苹
  • 通讯作者:
    赵海苹
基于最小加代数理论求解无线Mesh网络端到端延迟上界的方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    高技术通讯
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    漆华妹;吴显平;陈志刚
  • 通讯作者:
    陈志刚
基于Khatri-Rao矩阵积的有限反馈酉码本设计算法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    电路与系统学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王磊;陈志刚
  • 通讯作者:
    陈志刚
糖尿病健康管理小组的构建及其干预效果
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    慢性病学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    何展鹏;梅正钦;李淑冰;罗宏斌;米剑媚;卓志芳;江锦清;苏颖思;周俭玲;陈志刚;王皓翔
  • 通讯作者:
    王皓翔
SST 和深度脊波网络在轴承故障诊断中的应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    河南理工大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杜小磊;陈志刚;张楠;许旭
  • 通讯作者:
    许旭

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

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