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本發(fā)明涉及鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化劑及其在可見光降解有機污染物中的應(yīng)用。采用的技術(shù)方案是：鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化劑，其制備方法如下：將鈦酸丁酯在攪拌下緩慢滴入乙醇和冰乙酸混合溶液中，攪拌均勻后，逐滴加入氫氟酸溶液，攪拌形成透明混合溶液A；將氨水與乙醇混合，加入硝酸鈰，調(diào)節(jié)pH至2，配成溶液B；將溶液B緩慢滴入溶液A中，得到均勻透明溶膠；在空氣中放置陳化，得到固體凝膠；干燥后研磨成粉末，置于馬弗爐中400～500℃，焙燒40 min～1.5 h，得到鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化劑。合成方法簡單的，穩(wěn)定的，形成催化效率高的非金屬和金屬三摻雜二氧化鈦光催化劑。多元素共摻雜催化劑得到的產(chǎn)物在粒徑、形貌上與對比單摻雜或雙摻雜有較大的不同，多元素共摻雜能大幅度提高催化劑的催化活性，給催化劑的物理性質(zhì)帶來很多優(yōu)點，如粒徑變小，表面積增大，表面具有特殊結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的目的是為了擴大TiO2的可見光響應(yīng)范圍，減小電子和空穴的復(fù)合，從而提高TiO2對太陽能的利用率，提高其可見光催化活性，因此本發(fā)明對TiO2表面進行修飾，提供一種在可見光作用下，光催化效果好的鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化劑及其制備方法。采用鈰氮氟共摻雜二氧化鈦光催化照射的方法處理雙酚A廢水，使其降解率達(dá)到99%以上，不完全降解率低于0.5%。

針對載流子表界面復(fù)合的問題，研究團隊通過在氮化鉭薄膜上下界面分別修飾p型的Mg:GaN層和n型的In:GaN層，一方面鈍化氮化鉭薄膜的界面缺陷，另一方面通過構(gòu)建異質(zhì)結(jié)提升界面載流子分離能力，實現(xiàn)了最高為3.46%的ABPE，這是目前基于氮化鉭光陽極的最高效率值（圖）。將體相和界面載流子管理策略相結(jié)合，有望進一步提升氮化鉭光陽極的效率。

基于上述挑戰(zhàn)，安徽大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院畢紅教授課題組首次采用金屬鎳摻雜碳點（Ni-CDs）作為尿素電氧化的催化劑。

南京大學(xué)國際地球系統(tǒng)科學(xué)研究所和地理與海洋科學(xué)學(xué)院張永光教授、居為民教授和陳鏡明院士團隊在全球變化和陸地碳循環(huán)領(lǐng)域取得重要進展。未來全球變暖的速率及陸地生態(tài)系統(tǒng)對全球變暖的響應(yīng)是《Science》雜志列出的未來25年需要解決的125個重大科學(xué)問題之一。工業(yè)革命以來，人類活動造成大氣中二氧化碳（CO2）的濃度持續(xù)上升。CO2濃度的不斷增加，在通過溫室效應(yīng)導(dǎo)致全球變暖的同時，也提高了植被的光合作用速率（即CO2施肥效應(yīng)），增加陸地生態(tài)系統(tǒng)吸收大氣CO2的能力（即碳匯能力），從而減緩全球變暖的速率。研究表明，大氣CO2施肥效應(yīng)是造成近幾十年來全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯顯著增加的決定性因素，也是全球變綠的主要驅(qū)動因子之一。因此，在全球尺度定量化評估CO2施肥效應(yīng)，并分析其時空變化格局，有助于準(zhǔn)確評估全球陸地生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力以及其變化趨勢、降低未來氣候變化預(yù)測的不確定性十分重要。 盡管基于控制實驗可以在葉片和冠層尺度對CO2施肥效應(yīng)的機理進行了的研究，但控制實驗的數(shù)量、空間分布和物種代表性有限，全球尺度CO2施肥效應(yīng)的時空變化得定量評估尚不清楚。長時間序列遙感觀測為全球CO2施肥效應(yīng)研究提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。因此，該研究首先基于系列衛(wèi)星傳感器的觀測數(shù)據(jù)，研制了1982-2015年全球新型植被指數(shù)（NIRv）數(shù)據(jù)，驗證其作為全球植被光合作用（總初級生產(chǎn)力，GPP）指示器的可行性；在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了準(zhǔn)確評估全球CO2施肥效應(yīng)的檢測-歸因模型，揭示了近四十年全球CO2施肥效應(yīng)的時空變化特征，評價了結(jié)果的可能不確定性；最后，結(jié)合歐洲ICP Forests等機構(gòu)提供的歐洲地區(qū)葉片氮磷觀測和全球陸地水儲量等遙感數(shù)據(jù)，揭示了全球CO2施肥效應(yīng)時空變化的可能原因。 研究表明，全球CO2施肥效應(yīng)在近四十年呈現(xiàn)顯著的下降的趨勢；2001-2015年的全球CO2施肥效應(yīng)比1982-1996年顯著降低。全球超過70-80%的陸地植被區(qū)域CO2施肥效應(yīng)呈現(xiàn)下降的趨勢，歐洲、西伯利亞、南美洲和非洲大部以及澳大利亞西部地區(qū)尤為明顯；在少部分地區(qū)CO2施肥效應(yīng)存在著上升的趨勢，例如東南亞部分地區(qū)和澳大利亞東部地區(qū)。多個生態(tài)系統(tǒng)模型同樣能夠模擬出全球CO2施肥效應(yīng)的下降趨勢，但顯著低于基于遙感數(shù)據(jù)的結(jié)果。