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開(kāi)發(fā)出了一種基于鈷酞菁（CoPc）分子的高性能CO 2 還原電催化劑材料。在納米尺度上，CoPc分子通過(guò)強(qiáng)π-π相互作用均勻的附著在碳納米管(CNT)外壁上，形成CoPc/CNT復(fù)合物。與CoPc分子相比，該復(fù)合物電催化劑顯著提高了CO 2 還原為一氧化碳（CO，一種在大規(guī)模化工產(chǎn)品制造中廣泛應(yīng)用的重要工業(yè)氣體）反應(yīng)的電流密度并有效改善了催化劑的選擇性以及穩(wěn)定性。在0.1 M 碳酸氫鉀 (KHCO 3 ) 電解質(zhì)中進(jìn)行電催化CO 2 還原時(shí)，CoPc/CNT復(fù)合催化劑能夠在0.52 V的過(guò)電勢(shì)下穩(wěn)定地維持10mA cm -2 左右電流密度10小時(shí)以上，并且CO的法拉第效率始終保持在90%以上。在分子水平上，通過(guò)在CoPc分子上引入氰基（CN）,得到的CoPc-CN/CNT復(fù)合物電催化劑在0.1M KHCO 3 水相電解質(zhì)中催化CO 2 還原為CO的法拉第效率在研究的電勢(shì)區(qū)間內(nèi)都達(dá)到95%以上。該CoPc-CN/CNT電催化劑能夠在0.52V過(guò)電勢(shì)下進(jìn)一步提高CO 2 還原的電流密度至15mAcm -2 ，轉(zhuǎn)化頻率（Turnover Frequency, TOF）為4.1s -1 。該復(fù)合催化劑在電催化CO 2 還原中能夠?qū)崿F(xiàn)較高的電極電流密度(可媲美當(dāng)前最好的非均相電催化劑)，同時(shí)維持單個(gè)催化位點(diǎn)的高活性(可媲美當(dāng)前最好的分子體系電催化劑)。該項(xiàng)研究表明這種分子/納米碳復(fù)合材料是一類非常誘人的能夠轉(zhuǎn)換過(guò)剩排放CO 2 為可再生燃料的電催化劑材料。

一種利用過(guò)硫酸鹽及負(fù)載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法，它涉及一種去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法。本發(fā)明的內(nèi)容是要解決現(xiàn)有去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法去除效率低，成本高，副產(chǎn)物多，吸附劑難回收和不能大規(guī)模去除特定有機(jī)污染物的問(wèn)題。方法：一、將過(guò)硫酸鹽與預(yù)處理的水混合；二、調(diào)節(jié)反應(yīng)pH值；三、制備負(fù)載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯；四、投加負(fù)載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯；五、采用外磁場(chǎng)分離負(fù)載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯，即完成一種利用過(guò)硫酸鹽及負(fù)載鐵錳雙相復(fù)合氧化石墨烯去除水中內(nèi)分泌干擾物的方法。使用本發(fā)明的方法去除水中內(nèi)分泌干擾物的去除率可達(dá)85％～95％。本發(fā)明可以去除水中殘余內(nèi)分泌干擾物。

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(jiàn)光降解有機(jī)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(jiǎn)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(duì)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(lái)很多優(yōu)點(diǎn)，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(kuò)大TiO2的可見(jiàn)光響應(yīng)范圍，減小電子和空穴的復(fù)合，從而提高TiO2對(duì)太陽(yáng)能的利用率，提高其可見(jiàn)光催化活性，因此本發(fā)明對(duì)TiO2表面進(jìn)行修飾，提供一種在可見(jiàn)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(duì)載流子表界面復(fù)合的問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)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(guò)構(gòu)建異質(zhì)結(jié)提升界面載流子分離能力，實(shí)現(xiàn)了最高為3.46%的ABPE，這是目前基于氮化鉭光陽(yáng)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(jìn)一步提升氮化鉭光陽(yáng)極的效率。

南京大學(xué)國(guó)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(tuán)隊(duì)在全球變化和陸地碳循環(huán)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。未來(lái)全球變暖的速率及陸地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變暖的響應(yīng)是《Science》雜志列出的未來(lái)25年需要解決的125個(gè)重大科學(xué)問(wèn)題之一。工業(yè)革命以來(lái)，人類活動(dòng)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(guò)溫室效應(yīng)導(dǎo)致全球變暖的同時(shí)，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(lái)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(dòng)因子之一。因此，在全球尺度定量化評(píng)估CO2施肥效應(yīng)，并分析其時(shí)空變化格局，有助于準(zhǔn)確評(píng)估全球陸地生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力以及其變化趨勢(shì)、降低未來(lái)氣候變化預(yù)測(cè)的不確定性十分重要。 盡管基于控制實(shí)驗(yàn)可以在葉片和冠層尺度對(duì)CO2施肥效應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行了的研究，但控制實(shí)驗(yàn)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(shí)空變化得定量評(píng)估尚不清楚。長(zhǎng)時(shí)間序列遙感觀測(cè)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(cè)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(yàn)證其作為全球植被光合作用（總初級(jí)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(píng)估全球CO2施肥效應(yīng)的檢測(cè)-歸因模型，揭示了近四十年全球CO2施肥效應(yīng)的時(shí)空變化特征，評(píng)價(jià)了結(jié)果的可能不確定性；最后，結(jié)合歐洲ICP Forests等機(jī)構(gòu)提供的歐洲地區(qū)葉片氮磷觀測(cè)和全球陸地水儲(chǔ)量等遙感數(shù)據(jù)，揭示了全球CO2施肥效應(yīng)時(shí)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(shì)；2001-2015年的全球CO2施肥效應(yīng)比1982-1996年顯著降低。全球超過(guò)70-80%的陸地植被區(qū)域CO2施肥效應(yīng)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，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(shì)，例如東南亞部分地區(qū)和澳大利亞?wèn)|部地區(qū)。多個(gè)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(shì)，但顯著低于基于遙感數(shù)據(jù)的結(jié)果。