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項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:福州大學(xué)化學(xué)學(xué)院/能源與環(huán)境光催化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的研究論文“Molecular-level insights on the reactive facet of carbon nitride single crystals photocatalysing overall water splitting”在國(guó)際頂級(jí)刊物《Nature Catalysis》在線發(fā)表。 氫氣由于其能量密度高，燃燒后生成水清潔無(wú)污染，是未來(lái)能源的理想載體。太陽(yáng)能光催化分解水制氫氣被認(rèn)為是獲取氫能源的理想途徑之一。開發(fā)高效廉價(jià)的光催化劑是光解水技術(shù)的核心。近年來(lái)，氮化碳光催化劑由于其制備工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，無(wú)毒無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，受到了廣泛的關(guān)注。 該工作以具有高結(jié)晶度的氮化碳光催化劑polytriazine imides（PTI）單晶為模型，研究了其在光催化全解水反應(yīng)中的活性面。光催化全解水實(shí)驗(yàn)表明，PTI的性能與其{10-10}/{0001}晶面的面積比呈近似線性關(guān)系，進(jìn)一步證實(shí)了{(lán)10-10}晶面是光催化反應(yīng)的活性面。此外，{10-10}晶面比例最大的光催化劑在全解水中的產(chǎn)氫與產(chǎn)氧速率分別達(dá)到了１８６μmol／h和９１μmol／h，在３６５ｎｍ單色光照下的量子效率達(dá)到了８％，高于之前報(bào)道的結(jié)果。該論文從分子尺度上研究了氮化碳光催化劑的反應(yīng)活性面，為高性能氮化碳光催化劑的發(fā)展提供了重要的研究基礎(chǔ)。

福州大學(xué)化學(xué)學(xué)院/能源與環(huán)境光催化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的研究論文“Molecular-level insights on the reactive facet of carbon nitride single crystals photocatalysing overall water splitting”在國(guó)際頂級(jí)刊物《Nature Catalysis》在線發(fā)表。 氫氣由于其能量密度高，燃燒后生成水清潔無(wú)污染，是未來(lái)能源的理想載體。太陽(yáng)能光催化分解水制氫氣被認(rèn)為是獲取氫能源的理想途徑之一。開發(fā)高效廉價(jià)的光催化劑是光解水技術(shù)的核心。近年來(lái)，氮化碳光催化劑由于其制備工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，無(wú)毒無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，受到了廣泛的關(guān)注。 該工作以具有高結(jié)晶度的氮化碳光催化劑polytriazine imides（PTI）單晶為模型，研究了其在光催化全解水反應(yīng)中的活性面。光催化全解水實(shí)驗(yàn)表明，PTI的性能與其{10-10}/{0001}晶面的面積比呈近似線性關(guān)系，進(jìn)一步證實(shí)了{(lán)10-10}晶面是光催化反應(yīng)的活性面。此外，{10-10}晶面比例最大的光催化劑在全解水中的產(chǎn)氫與產(chǎn)氧速率分別達(dá)到了１８６μmol／h和９１μmol／h，在３６５ｎｍ單色光照下的量子效率達(dá)到了８％，高于之前報(bào)道的結(jié)果。該論文從分子尺度上研究了氮化碳光催化劑的反應(yīng)活性面，為高性能氮化碳光催化劑的發(fā)展提供了重要的研究基礎(chǔ)。

1.項(xiàng)目簡(jiǎn)介：本設(shè)計(jì)了一種制備結(jié)晶氮化碳薄膜的裝置，設(shè)有脈沖電弧放電的機(jī)構(gòu)及電路，該電路由高壓和電弧產(chǎn)生電路組成；該機(jī)構(gòu)包括基板和與之相連的電加熱器，設(shè)有半密封箱體，基板、電加熱器和電極位于半密封箱體腔內(nèi)，基板位于電極的下方或四周，設(shè)有2條帶有控制閥的管道，分別通氮?dú)夂腿芤海湎露松钊氚朊芊庀潴w腔內(nèi)，通溶液的管道下端出口處于電極的上方。該裝置能高效率、高質(zhì)量地制備出結(jié)晶氮化碳薄膜，能方便地將結(jié)晶氮化碳薄膜涂層制備到管徑較小的管道內(nèi)壁，從而有利于結(jié)晶氮化碳薄膜的推廣應(yīng)用。項(xiàng)目已獲實(shí)用國(guó)家新型專利權(quán)。2.技術(shù)特點(diǎn)：該發(fā)明解決了氮化碳薄膜低溫常壓沉積的困難，而且提供了能高效率、高質(zhì)量地制備結(jié)晶氮化碳薄膜的方法及裝置。與其它方法相比，該發(fā)明的顯著特點(diǎn)是：在常壓下合成的產(chǎn)品主要為結(jié)晶氮化碳薄膜；沉積速率快，在大氣環(huán)境下產(chǎn)生稠密的含碳、氮等離子體，從而提高了生產(chǎn)效率，利于推廣結(jié)晶氮化碳薄膜的應(yīng)用。

目前傳統(tǒng)消毒技術(shù)有諸多缺點(diǎn)：紫外消毒由于紫外光光譜會(huì)殺死健康細(xì)胞，對(duì)人眼和其他器官也是危險(xiǎn)的，所以其滅菌場(chǎng)所不能有人進(jìn)入，大大限制了其應(yīng)用范圍。傳統(tǒng)的二氧化鈦催化劑由于禁帶寬度3.2ev，也只能受紫外光激發(fā)有效，大大限制了其應(yīng)用；臭氧消毒易分解，其滅菌場(chǎng)所不能有人進(jìn)入，對(duì)人眼和其他器 官具有危害；酒精、84消毒劑由于揮發(fā)不具有持續(xù)消毒能力，需要經(jīng)常噴灑，另外存在著使用不當(dāng)引起的火災(zāi)、中毒等風(fēng)險(xiǎn)。 課題組研發(fā)的氮化碳g-C3N4功能復(fù)合膜制備可解決述痛點(diǎn)，該項(xiàng)技術(shù)具有可提高膜的親水性、提高膜的水通量、賦予膜光催化性能、賦予膜自清潔性能和抗菌性等特點(diǎn)。

本發(fā)明公開了一種石墨相氮化碳薄膜修飾電極的制備方法。在 保護(hù)氣氛下，首先 450℃～550℃加熱氮化碳原料 1min～6h，使得氮化 碳原料氣化后附著于耐熱載體表面，并形成氮化碳前驅(qū)體；然后 500℃～550℃加熱附著有氮化碳前驅(qū)體的耐熱載體 1min～6h，使得氮 化碳前驅(qū)體氣化并在導(dǎo)電基底表面形成厚度為 10nm～150nm 的石墨 相氮化碳薄膜，獲得所述修飾電極。本發(fā)明通過利用氣相沉積的方法 在導(dǎo)電基底表面修飾

納米氮化硼材料兼具氮化硼和納米材料的雙重優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于航空航天、高端電子散熱材料、吸附劑、水凈化、化妝品等領(lǐng)域。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種能夠?qū)崿F(xiàn)形貌和尺寸均一且具有超大比表面積多孔氮化硼納米纖維的規(guī)模化制備技術(shù)，目前市場(chǎng)尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。該技術(shù)合成工藝簡(jiǎn)單可控、成本低、過程綠色環(huán)保，處于國(guó)際領(lǐng)先地位。 1 產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域 圖2 高性能氮化硼納米纖維粉體 圖3 氮化硼納米纖維粉體微觀形貌

光伏組件生產(chǎn)仿真實(shí)訓(xùn)讓學(xué)員以車間技術(shù)人員的身份參與晶硅光伏組件的生產(chǎn)工作。學(xué)員按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)流程操作車間生產(chǎn)設(shè)備、檢測(cè)生產(chǎn)樣品以及了解生產(chǎn)車間的運(yùn)作與問題返工流程。 一.1.1. 場(chǎng)景設(shè)計(jì) 場(chǎng)景由組件生產(chǎn)車間、材料準(zhǔn)備區(qū)、固化房、分選檢測(cè)區(qū)組成。場(chǎng)景素材從多個(gè)真實(shí)工廠采集而來(lái)，高保真還原車間設(shè)備與生產(chǎn)流程 場(chǎng)景模型主要包括：流水線傳送帶、全自動(dòng)玻璃吸附機(jī)、EVA自動(dòng)鋪設(shè)機(jī)、串焊機(jī)、排列機(jī)、自動(dòng)緩存機(jī)、EVA/TPT裁剪鋪設(shè)機(jī)、EL檢測(cè)儀、層壓機(jī)、全自動(dòng)修邊機(jī)、翻轉(zhuǎn)檢查機(jī)、全自動(dòng)裝框機(jī)、灌膠機(jī)、全自動(dòng)固化房、絕緣檢測(cè)儀、組件IV分選檢測(cè)儀、電烙鐵。材料模型包括：鋼化玻璃、EVA、TPT、焊帶、156多晶太陽(yáng)電池片、鋁合金邊框、玻璃膠、接線盒、助焊劑、MC4接頭等... 一.1.2. 互動(dòng)設(shè)計(jì) 第一人稱視角控制主角場(chǎng)景漫游，學(xué)員可以在三維空間中自由活動(dòng)和觀察場(chǎng)景中的物體。 主角走到生產(chǎn)線相關(guān)崗位內(nèi)，出現(xiàn)信息提示，點(diǎn)擊彈出全息UI，動(dòng)態(tài)圖文與人工智能語(yǔ)音相結(jié)合提示關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn) 與車間工程師對(duì)話了解生產(chǎn)相關(guān)知識(shí) 學(xué)員可操作車間里的檢測(cè)設(shè)備，發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行問題組件返工。

光伏組件質(zhì)量檢測(cè)仿真實(shí)訓(xùn)讓學(xué)員在虛擬場(chǎng)景中學(xué)習(xí)根據(jù)IEC61215標(biāo)準(zhǔn)使用各種檢測(cè)設(shè)備對(duì)組件進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，從而了解組件的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)以及發(fā)現(xiàn)組件典型缺陷。 一.1.1. 場(chǎng)景設(shè)計(jì) 根據(jù)IEC61215檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)18個(gè)檢測(cè)場(chǎng)景，包括： 1 組件外觀檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 2 最大功率檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 3 絕緣檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 4 溫度系統(tǒng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 5 標(biāo)稱工作溫度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 6 STC和NOCT下的性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 7 低輻照度下的性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室 8 室外曝曬試驗(yàn)場(chǎng) 9 熱斑耐久試驗(yàn)室 10 紫外線試驗(yàn)室 11 熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)室 12 濕凍試驗(yàn)室 13 濕熱試驗(yàn)室 14 牽引力實(shí)驗(yàn)室 15 濕漏電實(shí)驗(yàn)室 16 機(jī)械載荷實(shí)驗(yàn)室 17 冰雹撞擊實(shí)驗(yàn)室 18 旁路二級(jí)管試驗(yàn)室 場(chǎng)景模型主要包括：實(shí)驗(yàn)室建筑場(chǎng)景、外觀檢測(cè)臺(tái)、156多晶光伏組件、組件箱、工作臺(tái)、電腦、組件支架、IV檢測(cè)儀、EL檢測(cè)儀、高低溫濕熱交變?cè)囼?yàn)箱、濕漏電流測(cè)試儀及噴淋試驗(yàn)箱、鹽霧腐蝕儀、紫外老化試驗(yàn)箱、機(jī)械載荷試驗(yàn)機(jī)、旁路二極管熱性能試驗(yàn)儀、落球沖擊測(cè)試裝置、環(huán)境檢測(cè)儀、室外環(huán)境監(jiān)測(cè)儀、直流電源、萬(wàn)用表、光度計(jì)、數(shù)碼相機(jī)等...

本發(fā)明公開了一種基于 g-氮化碳復(fù)合的二氧化鈦光觸媒活性炭的制備方法，包括：(a)將鈦酸酯和醇的溶液，向該溶液中加入 g-氮化碳顆粒，攪拌均勻后獲得混合溶液；(b)將混合溶液放置到高壓釜中執(zhí)行反應(yīng)，接著自然冷卻至室溫并收集反應(yīng)產(chǎn)物，由此制得負(fù)載有 g-氮化碳顆粒的二氧化鈦顆粒；(c)將該復(fù)合二氧化鈦顆粒分散在去離子水中并配置乳濁液，然后將椰殼活性炭浸泡在該乳濁液中，搖蕩烘干即得到具備可見光響應(yīng)特性的二氧化鈦光觸媒活性炭產(chǎn)品。通過本發(fā)明，可制得擁有可見光響應(yīng)特性、平均粒徑為 5～7 納米的二氧化鈦顆粒

本發(fā)明提供了一種納米氮化釩及納米碳氮化釩粉體的制備方法。其特征在于以粉狀釩酸銨、碳質(zhì)還原劑和微量稀土等催化劑為原料，按一定配比將它們?nèi)苡谌ルx子水或蒸餾水中，并攪拌均勻，制得溶液。然后將該溶液加熱、干燥，最后得到含有釩源和碳源的前驅(qū)體粉末。將前驅(qū)體粉末置于高溫反應(yīng)爐中，并通入還原氣體作為反應(yīng)和保護(hù)氣體，于800～950℃、30～60min條件下，制得平均粒徑＜100nm、粒度分布均勻的納米氮化釩及納米碳氮化釩粉體。本方法具有反應(yīng)溫度低、反應(yīng)時(shí)間短、生產(chǎn)成本低、工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，適合工業(yè)化生產(chǎn)。