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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(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)合的問題，研究團(tuán)隊(duì)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(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。

該研究團(tuán)隊(duì)在黃土高原雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)創(chuàng)新性地采用隔溝覆膜和免耕相結(jié)合的方法，增加雨水入滲的同時(shí)從時(shí)間和空間尺度實(shí)現(xiàn)地膜減量1/3至1/2。

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(diǎn)（Ni-CDs）作為尿素電氧化的催化劑。

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25年需要解決的125個(gè)重大科學(xué)問題之一。工業(yè)革命以來，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)和澳大利亞東部地區(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。