可见光响应

摘要： 具备光致异构性及乏氧响应性的偶氮苯为构建DNA纳米机器提供了动态响应元件.然而,受限于偶氮苯类化合物有限的光异构化反应,偶氮苯类DNA纳米机器的构建与应用仍然面临着巨大的挑战.本文梳理了基于偶氮苯的DNA纳米机器的构建方式及相应优缺点,总结了可见光响应的偶氮苯类DNA纳米机器的设计规则,并进一步综合评述了偶氮苯类DNA纳米机器在调控酶活性、物质运输和机械运动等方面的应用.本文有望推动开发更灵活的偶氮苯与DNA的偶联方式,并为偶氮苯类DNA纳米机器在生物医学上的应用带来一定启示.

摘要： 综述了近年来可见光响应改性BiOCl的研究成果,综合了研究者们针对BiOCl只能响应紫外光,对光的利用率低这一问题进行的改性研究,总结了半导体复合,氧空位缺陷调控,金属与非金属掺杂改性,聚合物敏化等方法改性的BiOCl的制备流程,分析了各类改性方法拓宽BiOCl的可见光响应范围、提升光生电子-空穴对寿命、改善比表面积特性的主要原理,阐述了改性BiOCl在可见光下降解染料废水、光解水产氢和处理毒性有机物等应用方面的光催化效果,并对BiOCl进一步研究的趋势与前景进行了展望。

摘要： 含油污水进入水环境不仅会污染水体资源,而且还会造成一定的经济损失.传统的油水分离处理技术通常需要花费较长的时间且分离不完全.TiO_(2)具有稳定、无毒、廉价等优点且被认为是一种具有“自清洁”功能的半导体材料,以其为基体构建的TiO_(2)基油水分离膜具有卓越的自清洁能力和油水分离性能,成为构建超强抗污油水分离膜的热点材料之一.本文从TiO_(2)基油水分离膜的合成、性能及应用展开综述,重点讨论了提升TiO_(2)基油水分离膜油水分离性能和可见光响应性的技术优化手段.

摘要： 以尿素作为原料,采用熔盐辅助热聚合法在KCl-NaCl-BaCl2体系中制备了带隙可调的g-C3N4纳米结构.采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、紫外-可见漫反射光谱仪及荧光光谱仪对产物的结构、形貌、成分及光学性能进行了表征.对g-C3N4纳米结构可见光条件下的光催化制氢性能进行了测试,研究了不同的尿素/熔盐比对其光催化性能的影响.结果表明,熔盐辅助热聚合法制备的g-C3N4纳米结构吸收光谱出现明显宽化,吸收边由普通热聚合法制备g-C3N4的约450 nm红移至约500 nm左右.同时光生载流子复合几率明显降低,从而有效提升其光催化制氢性能.最优化的g-C3N4(60)样品析氢速率达到12301.1μmol?g-1?h-1,为普通热聚合法制备g-C3N4析氢速率的4倍.

摘要： 光致形变材料在光致驱动器和传感器等光机电领域有重要的应用前景.本研究采用放电等离子体烧结法制备了Ni掺杂Na0.5Bi0.5TiO3-BaTiO3(NBT-BT)陶瓷材料Na0.5Bi0.5TiO3-Ba(Ti0.5Ni0.5)O3(NBT-BNT).进一步研究发现样品在405、520及655 nm波长激光照射下均表现出10-3数量级的光致形变响应,其光致形变系数达到10-11 m3/W.通过研究NBT-BNT陶瓷在外加光源照射下的原位X射线衍射图谱,发现所有衍射峰在可见光照射下均发生小角度的偏移,说明光照引起的材料晶格畸变是NBT-BNT材料光致形变效应的主要原因.

摘要： 总结了铁基金属有机框架材料(Fe-MOFs)的结构与特性,分析了有机配体/金属位点修饰、贵金属沉积、半导体复合及热解衍生4种改性方法的增强特性,阐明了典型可见光响应型Fe-MOFs复合催化剂还原Cr(Ⅵ)及降解典型难降解有机物的关键机制.指出未来研究的重点和难点包括:剖析催化剂微观结构和宏观性能间的构效关系,制备催化活性更优异的复合催化剂;提升Fe-MOFs复合催化剂在广泛pH范围内的适应性与稳定性;加强光电协同催化、多种高级氧化技术耦合等集成技术创新;强化复杂水环境中多种污染物的协同去除,充分发挥Fe-MOFs复合催化剂的氧化还原性能及其吸附、催化耦合特性.

摘要： 通过高温煅烧和油浴的方法构筑二维/三维(2D/3D) ZnIn2S4/TiO2异质结,应用于光催化降解罗丹明B(RhB)和四环素(TC),来研究异质结的构筑对TiO2可见光响应范围和光生载流子对分离效率的影响.结果 表明,TiO2维持了MOFs的形貌,显示窄的可见光响应范围和高的光生电荷复合率,与ZnIn2S4纳米片复合后,TiO2的比表面积增大,光催化活性位点增多.带隙宽度也由TiO2的3.23 eV减小到ZnIn2S4/TiO2-Ⅱ的2.52 eV,从而获得了更宽的可见光响应范围.能带结构表明ZnIn2S4/TiO2是type Ⅱ型异质结,提高了光生载流子对的分离与转移效率.在可见光照射下,ZnIn2S4/TiO2-Ⅱ显示了最高的RhB光催化降解效率(93％),分别是TiO2和ZnIn2S4的18和2倍.同时,ZnIn2S4/TiO2-Ⅱ也显示出比TiO2和ZnIn2S4更高的TC降解效率(90％).循环实验表明ZnIn2S4/TiO2-Ⅱ能保持良好的稳定性,经5次循环实验后仍能降解83％的RhB.研究表明基于MOFs衍生的TiO2构筑2D/3D ZnIn2S4/TiO2异质结是提高TiO2光催化性能的一条有效途径.

摘要： 通过水热合成和热处理相结合的方法制备p-n型CaFe2O4/WO3异质结复合材料.采用XRD、SEM、TEM、EDS、BET及UV-Vis-DRS对材料结构和性能进行表征和测试,并研究了水溶性染料亚甲基蓝(Methylene blue)的光催化降解.结果表明:相对于单相WO3,p-n型CaFe2O4/WO3复合材料的响应范围明显地扩展到更高波长的可见光区,能高效地实现光催化降解有机染料亚甲基蓝.CaFe2O4/WO3质量比为5％的CaFe2O4/WO3复合材料比表面积为19.7 m2/g,孔径分布在20～150 nm之间;在模拟可见光降解50 mg/L的亚甲基蓝实验中,其在6 h内的降解率达到了90％,重复3次的光催化降解率仍有86％,降解反应速率常数ka为0.180 h?1,显示出优异的光催化降解能力和循环稳定性.降解机理研究表明,WO3和CaFe2O4之间的价带和导带关系满足能级匹配条件,可形成p-n型CaFe2O4/WO3异质结,从而提高复合材料的光催化活性.

摘要： 半导体光催化技术是一种去除废水中有机染料很有潜力的技术。开发稳定性高、催化活性强的光催化剂是该技术投入实际生产中需要解决的首要问题。本文采用溶胶-凝胶法合成了可见光响应的核壳NiCo_(2)O_(4)@Co_(3)O_(4)异质结。与单一的NiCo_(2)O_(4)和Co_(3)O_(4)相比,NiCo_(2)O_(4)@Co_(3)O_(4)对刚果红(CR)的去除率显著提高,在光照120 min后,CR的去除率达到98.4%。NiCo_(2)O_(4)@Co_(3)O_(4)的优异性能得益于异质结对光生电子空穴的有效分离,以及通过核壳结构实现的光生载流子快速转移效率。提出了NiCo_(2)O_(4)@Co_(3)O_(4)在光催化过程中通过h^(+),•O_(2)^(−)和•OH将CR矿化为无毒无机物的降解机理。

摘要： 基于碳量子点镶嵌的二氧化钛纳米管阵列(TiO2 NTAs/CQDs)构建了一种新型光电化学(PEC)传感器.采用电化学阳极氧化法制备形貌规整的自支撑二氧化钛纳米管阵列(TiO2 NTAs),纳米管内径约80 nm、长度约8μm,采用电化学氧化法制备CQDs,直径3～9 nm,然后通过水热处理将CQDs修饰到TiO2 NTAs上,构建了PEC传感器用于5-羟色胺(5-HT)的检测.电镜图显示,CQDs镶嵌在TiO2纳米管内外壁,分布均匀.CQDs的修饰可有效减小材料的禁带宽度,增强其在可见光下的响应,并减少光生电子-空穴的复合率,提升PEC检测的光电流,有效改善TiO2 NTAs的导电性.研究结果表明,在可见光下,TiO2 NTAs/CQDs对5-HT具有良好的光电流响应,在20～300μmol/L浓度范围内呈良好的线性关系,检出限为11.50μmol/L(S/N=3).此PEC传感器具有良好的抗干扰性和稳定性,可应用于人血清中5-HT的测定.

摘要： 光催化分离膜(PMs)工艺是近年水污染控制领域的研究热点.该工艺集成了光催化氧化和膜分离双重功能,在水处理中表现出优良的工艺特性和应用潜力.光催化分离膜在水处理应用方面的研究呈现出从紫外光响应光催化分离膜向可见光响应光催化分离膜转变的发展趋势.本文首先介绍了光催化分离膜的国内外研究进展;然后论述了g-C3N4基可见光响应光催化分离膜的主要类型、制备方法及基本性能;最后阐述了g-C3N4基可见光响应光催化分离膜对水中有机污染物的去除.

摘要： 经济的迅速发展带来了严重的环境污染,如何有效治理环境污染仍是一个亟需解决的问题.微生物燃料电池作为一种绿色环境友好技术,是以细菌为催化剂使有机物降解.然而,由于微生物燃料电池的应用条件比较苛刻,反应周期长以及电子传输速度慢等缺点使其在实际应用中受阻.相反光催化燃料电池是金属氧化物在光的激发下,产生电子空穴对,其中空穴的强氧化性可将污染物氧化.光催化燃料电池因其反应周期短,传递效率快而被广泛研究.研究表明以TiO2为光阳极的燃料电池在降解污染物的同时可使水分解成氢气.但TiO2的禁带较宽(3.0～3.2 eV),光利用效率低.因此,提高TiO2的可见光响应,是光催化燃料电池的研究重点之一.rn 本文采用阴极方波电沉积法在Ti02纳米管阵列基底上负载W03，制备了W03/TiO2-NTs光阳极。并以Ti02为基底，采用电化学沉积的方法，使Cu2O沉积在TiO2表面，制备出Cu2O/Ti02光阴极。材料的结构表征显示，Ti02表面沉积了一层花状结构的W03，这种结构可使Ti02在可见光范围的吸收加强。与TiO2-NT2相比，W03/TiO2-NTs的可见光光电流显著提高(约提高两倍)。沉积在Ti02表面的Cu2O在可见光的激发下，产生的电子可传递到Ti02表面，有效地抑制了Cu2O被电了还原成Cu，提高了Cu2O/Ti02光阴极的稳定性。

摘要： 光催化氧化法是近年来人们日益重视的一种治理染料废水的方法,但传统的TiO2光催化剂可见光利用效率不高,因此新型可见光响应的光催化剂的研究和制备受到关注。其中石墨型氮化碳(g-C3N4)作为非金属半导体可见光响应的光催化剂,以其廉价容易制备及可见光下即可光解水和降解染料废水等优点成为研究热点。但是单体g-C3N4电子-空穴复合率较高,导致其活性受到限制。因此如何提高C3N4的活性具有重要意义,对C3N4进行掺杂及制备多孔结构C3N4等方法是提高其性能的主要途径。本文通过对C3N4进行处理，成功在液相中合成了CNT/C3N4，并且复合催化剂的活性与单体C3N4相比有大幅度的提升。这主要是因为CNT的引入有效提高了电子-空穴的分离效率，从而提高了复合光催化剂的活性。

摘要： 开发可见光响应的半导体光催化剂是提高太阳能利用率,最终实现光催化技术产业化应用的关键,也是今后光催化技术发展的一个必然趋势.催化剂的光催化活性与催化剂的形貌有着紧密的联系。本文重点阐述了我们课题组近来在化学控制合成具有高活性晶面的金属氧化物半导体光催化剂研究方面的最新进展。其中包括具有大比例暴露高光催化活性(110)晶面的氧化亚铜十八和二十六面体混合微晶、具有大比例暴露高光催化活性(522)、(311)和(211)晶面的氧化亚铜五十面体微晶、及具有大比例暴露高光催化活性(001)晶面的多层次氧化锌微纳米结构和孔性氧化锌光催化薄膜等。

摘要： 光催化技术是一种通过光催化材料将太阳能转化为化学能或者电能的新技术。由于其在整个过程中不消耗其他能源，并且能够将对环境有害的有机污染物完全矿化降解，产生新的能源，因此光催化被认为是目前解决人类社会能源和环境问题的最具潜力的解决方案之一。本文针对目前光催化材料存在的主要问题，为进一步提高光催化材料的可见光响应及光催化活性，我们基于在光催化方面的研究基础，对具有可见光响应的新型高效光催化材料的制备及光催化过程进行了系统研究。

摘要： 随着生物材料和人工器官的广泛应用,在材料植入到人体的过程中容易诱发细菌感染,因此对材料表面细菌黏附行为的调控越来越受到学者的关注.设计控制细菌黏附的界面材料是目前生物医用材料的研究热点,相较于其余的外界刺激,光刺激由于其精确的时空调控的优越性,能够通过光照来调控界面材料的功能而受到广泛的关注.利用偶氮苯与环糊精的主客体相互作用，构建了可见光响应的用于可控调节细菌在表面黏附行为的界面材料，并实现了细菌在不同界面上的吸附与解吸附。类肝素大分子固定的表面表现出良好的细菌黏附性能，季铵盐类离子表面则表现出优异的抗菌性能。在绿光照射下，两种可见光偶氮苯分子由稳定的反式结构转变为顺式结构，与环糊精空腔不在匹配，从空腔中脱离，由于mAzo基团的脱落导致功能性基团从基体表面脱离；在蓝光照射下，两种可见光偶氮苯分子的分子构型发生变化，功能性基团可重新组装到材料表面，从而实现两种分子在该基底上的重复交替组装，实现对细菌黏附性能的调控。该方法可以更广泛的用于材料的表面改性，根据材料应用环境的需要，更多的生物活性分子可以选择性的固定到材料表面，拓宽了材料的可应用领域。

摘要： g-C3N4是一种具有层状结构的窄带隙(2.7eV)半导体材料,其作为新型的可见光响应的光催化剂近年来引起人们的广泛关注。但是体相g-C3N4光催化活性较低,因此需要对其进行适当的改性可提高光催化活性。我们前期的研究结果发现通过均相硫原子晶格掺杂和层数减少引起的量子尺寸效应的协同作用可大幅提高g-C3N4光催化产氢和降解苯酚的能力。

摘要： 硫化铟锌(ZnIn2S4)具有独特的光电和催化性能,是在电荷储存及光传导等领域有着非常好的应用前景的光催化材料。使用生物分子及生物组织等作为模板来合成高效、稳定的可见光响应光催化剂ZnIn2S4尚未有报道。因此,本文采用叶绿素、蓝藻以及黑藻为模板合成ZnIn2S4,与无模板制备的ZnIn2S4对比发现生物模板的优点。

摘要： 自S Sakthivel等人报道了碳掺杂的二氧化钛的可见光光催化活性比氨掺杂的二氧化钛高出5倍后,"碳掺杂"成为了研究的热点。然而"碳掺杂"的化学本质却一直备受争议,主要有以下两方面的解释:一种是认为碳原子进入二氧化钛的晶格内,即碳掺杂;另一种是认为碳覆盖在二氧化碳表面,即碳敏化。在本工作里,我们详细地考察了碳改性二氧化钛中碳物种的性质以及催化剂的可见光光催化活性。经过考察后发现，碳改性的二氧化钛在可见光区有明显的吸收，并且具有较高的光催化活性。洗脱后的二氧化钛粉末状可见光区的吸收和光催化活性都大幅下降，而经过再组装处理后，催化剂的可见光吸收和光催化活性又明显增加，说明了在CT催化剂中引起可见光响应的主要是表面负载的含碳有机物，且这种有机物能被碱洗脱，并在弱酸条件下能再负载到二氧化钛表面。

摘要： 氧化亚铜作为一种直接禁带宽度的半导体材料,在太阳能转换,电极材料,传感器和催化等方面都有潜在的应用价值。自从Cu2O被发现可以在可见光下将水分解为氢气和氧气以来,Cu2O这种窄禁带半导体材料就被认为是一种重要的具有可见光响应能力的半导体催化剂。有研究表明,当电极表面有Cu2O存在时,产物对乙烯的选择性明显增强。本文通过阳极氧化法,电化学沉积法以及煮沸法在铜片表面制备了p型和n型的Cu2O薄膜,用两种Cu/Cu2O薄膜电极分别对CO2进行电催化还原,光电共催化还原。然后比较了各自的还原效果,并对催化机理进行了研究。

摘要： 一种发送装置，所述发送装置包括：多个发光器，被配置为发射不同颜色的光；以及控制器，被配置成：根据映射规则将数据转换成为颜色坐标中的坐标值，基于转换的坐标值以及所述多个发光器的坐标值确定所述多个发光器中的每一个的光强度，以及基于确定的光强度控制所述多个发光器中的每一个的光强度。

摘要： 一种可见光通信系统具有用于多值调制传输信号以发送之的发送器、以及用于解调经多值调制的传输信号的接收器。发送器包括：多个发光元件，用于发射具有彼此不同的颜色的光；色度坐标计算单元，用于使传输信号与色度坐标对应；以及发光控制单元，用于基于与传输信号对应的色度来控制所述多个发光单元的发光量。接收器包括：多个光接收元件，用于接收具有彼此不同的颜色的光，并检测它们的光接收量；色度坐标计算单元，用于基于为每种颜色检测到的光接收量来计算色度坐标值；以及解调单元，用于从色度坐标值中解调传输信号。

摘要： 本发明涉及一种基于可见光与不可见光信息融合的目标跟踪方法，包括以下步骤：1)对目标物体加上不可见光可识别的条码图形；2)可见光摄像头和不可见光摄像头同时采集目标物体的图像；3)将可见光摄像头识别的目标物体特征与不可见光摄像头识别的目标物体条码图形进行绑定，进行双重目标跟踪。与现有技术相比，本发明无论目标是有生命体还是无生命体，都能进行识别跟踪，这样能在很多情况下提供便利的信息，减少后续工作量。

摘要： 一种发送装置，所述发送装置包括：多个发光器，被配置为发射不同颜色的光；以及控制器，被配置成：根据映射规则将数据转换成为颜色坐标中的坐标值，基于转换的坐标值以及所述多个发光器的坐标值确定所述多个发光器中的每一个的光强度，以及基于确定的光强度控制所述多个发光器中的每一个的光强度。

摘要： 一种可见光通信系统具有用于多值调制传输信号以发送之的发送器、以及用于解调经多值调制的传输信号的接收器。发送器包括：多个发光元件，用于发射具有彼此不同的颜色的光；色度坐标计算单元，用于使传输信号与色度坐标对应；以及发光控制单元，用于基于与传输信号对应的色度来控制所述多个发光单元的发光量。接收器包括：多个光接收元件，用于接收具有彼此不同的颜色的光，并检测它们的光接收量；色度坐标计算单元，用于基于为每种颜色检测到的光接收量来计算色度坐标值；以及解调单元，用于从色度坐标值中解调传输信号。

摘要： 本发明公开了一种抗红外的可见光传感器封装材料及抗红外的可见光传感器；封装材料为硅胶A、硅胶B和蓝色色胶的混合物；硅胶A为硅酸凝胶；硅胶B为甲基苯基二乙氧基硅烷；蓝色色胶由蓝色氧化钨和脂环式环氧树脂混合而成。可见光传感器包括传感器框架、IC芯片和红外屏蔽层；IC芯片贴设于传感器框架的框架阳极上；IC芯片的阳极与框架阳极通过金属线形成电性连接；IC芯片的阴极与框架阴极通过金属线形成电性连接；将封装材料填充在传感器框架中对IC芯片包埋，固化形成红外屏蔽层。本发明通过提供的抗红外封装材料以及特殊设计的可见光传感器结构，使得本发明的可见光传感器具备优异的抗红外干扰能力，可以在小型智能家电中推广使用。

摘要： 本发明的可见光响应型光催化剂粉末包含氧化钨粉末。氧化钨粉末的粉末色以L

摘要： 本发明的可见光响应型光催化剂粉末包含氧化钨粉末，用X射线衍射法对氧化钨粉末进行测定时，(1)峰A(2θ＝22.8～23.4°)、峰B(2θ＝23.4～23.8°)、峰C(2θ＝24.0～24.25°)、峰D(2θ＝24.25～24.5°)的强度比中，A/D比和B/D比在0.5～2.0的范围内，C/D比在0.04～2.5的范围内，(2)峰E(2θ＝33.85～34.05°)和峰F(2θ＝34.05～34.25°)的强度比(E/F)在0.1～2.0的范围内，(3)峰G(2θ＝49.1～49.7°)和峰H(2θ＝49.7～50.3°)的强度比(G/H)在0.04～2.0的范围内，且具有1.5～820m2/g的范围的BET比表面积。

摘要： 本发明的可见光响应型光催化剂粉末包含氧化钨粉末。氧化钨粉末的粉末色以L

摘要： 本发明的可见光响应型光催化剂粉末包含氧化钨粉末，用X射线衍射法对氧化钨粉末进行测定时，(1)峰A(2θ＝22.8～23.4°)、峰B(2θ＝23.4～23.8°)、峰C(2θ＝24.0～24.25°)、峰D(2θ＝24.25～24.5°)的强度比中，A/D比和B/D比在0.5～2.0的范围内，C/D比在0.04～2.5的范围内，(2)峰E(2θ＝33.85～34.05°)和峰F(2θ＝34.05～34.25°)的强度比(E/F)在0.1～2.0的范围内，(3)峰G(2θ＝49.1～49.7°)和峰H(2θ＝49.7～50.3°)的强度比(G/H)在0.04～2.0的范围内，且具有1.5～820m2/g的范围的BET比表面积。