Цены снижены! Бесплатная доставка контурной маркировки по всей России

Сужение полосы кто должен уступить: кто должен уступать — Российская газета

Содержание

Дорога сужается слева, справа, с обеих сторон

Фото: pricep-vlg.ru

Бывают случаи, когда водители, особенно новички путаются, кто кого должен пропустить. Порой такие сложности возникают, когда происходит сужение проезжей части. В таком месте незнание Правил дорожного движения может привести к неприятному ДТП. Давайте разберемся, кто же должен пропускать, если дорога сужается.

Представьте, двигаетесь вы по трассе, и вдруг впереди стоит знак — сужение дороги. Кто же кому уступает в этой ситуации? Чтобы разобраться с этим, нужно просто заглянуть в ПДД, которые вас заставляли учить до дыр в автошколе. Но, получив права, мы забываем хотя бы иногда листать эту самую важную для автомобилиста книгу.

Фото: omsk.kz

Сужаться проезжая часть может по-разному — с левой стороны, с правой стороны, с обеих сторон. Если сужение имеет место справа, значит две полосы превращаются в одну, а правый ряд примыкает к левому.

По правилам, главной в этом случае будет полоса, которая не сужается. Таким образом, если вы двигаетесь по правой полосе, значит вы обязаны пропустить тех, кто едет прямо по левой полосе. Перед тем, как совершить маневр, вы должны включить левый поворотник, остановиться у сужения полосы, пропустить всех, кто едет прямо по левой полосе и только тогда перестроиться в левый ряд.

Фото: www.freebloger.by

Если сужается левая полоса, значит тот же принцип — пропускаете тех, кто едет по правой полосе и, только если нет помехи, перестраиваетесь. Если три полосы и сужение происходит и слева, и справа, значит правило также неизменно — преимущество имеют водители на полосе, которая не сужается. А вот если одновременно и на крайней правой, и на крайней левой полосах, которые имеют сужение, стоят машины, кто должен пропустить? Тот, кто едет по крайней левой полосе, должен уступить дорогу тому, кто едет прямо, и тому, кто перестраивается с правой полосы — как помехе справа.

Но в реальной жизни сужение проезжей части — потенциально опасная ситуация, которая требует от водителей знания ПДД. Сужаться дорога может как из-за временных изменений, например, ремонта, так и на постоянных условиях. Так что если вы часто ездите по данному участку и уже уяснили, что проезжая часть сужается, привыкните и правила соблюдать.

При использовании любых материалов необходима активная ссылка на DRIVENN.RU

кто должен уступить и почему

По некоторым причинам, например, из-за переустройства или обновления, дорожное покрытие для проезда приходится ограничить, для обозначения чего используется соответствующий знак. Из-за уменьшения дороги транспортным средствам может не хватить места для проезда, так что определить, кто проедет первым, помогут ПДД. 

Ограничение дороги может быть по обе стороны, справа или слева. Знак фиксируется для информирования автовладельцев о том, что следует перестроиться или уступить другому транспортному средству. Фото: avto-femida.ru

Ограничение дороги может быть постоянным и временным. Во время остановки движения, проведения ремонтных работ закрывается одна полоса, а другая остается для проезда.

Желтый знак информирует о том, что ограничение временно. В дополнение к “сужению дорог” устанавливается “проведение ремонтных работ”. Когда реконструкция завершена, оба знака убирают.

Постоянный знак в населенном пункте должен быть установлен на дистанции пятидесяти – ста метров, а вне населенных – ста пятидесяти- трехсот метров.

Приоритет при сужении дороги

Знак треугольной формы с красной окантовкой, внутри которого две линии. Сужение будет обозначено кривой, в зависимости от того какая полоса изменяется.

Обозначение интуитивно понятно. Немного банальности: сужение справа обозначается следующим образом: с левой стороны полоса ровная, а с правой – кривая, и наоборот. В случае если сужение слева, то водители должны перестроиться в сторону справа. Если сужение будет с двух сторон, то необходимо перестроиться на центральную полосу.

Цены и начало продаже КИА Соул нового поколения указаны в нашем материале.

По этой ссылке можно подписаться на канал для оперативного получения свежих материалов.

Многих волнует вопрос, кто должен уступить при сужении. Если трасса впереди сужается, а транспортные средства едут в два ряда, то сначала едут те, кому не нужно изменять движение.

В случае, если водителю надлежит перестроиться, необходимо подождать, пока проедут авто, которым маневрировать не нужно. Водители, которые едут в полосе, которая не изменяется, сохраняют дистанцию для перестроения ТС из другой полосы. Это позволяет без проблем перестроиться и не создавать аварийную ситуацию.

Если трасса, где установлен знак, перегружена, образовалась пробка, то необходимо соблюдать правила дорожной этики. Водители обязательно пропустят в соседний ряд. Благодарность можно выразить, нажав на аварийку.

Часто автолюбители проезжают по трассе, где нет оповещения и разметки. ВАЖНО! Требуется руководствоваться правилами, как и при наличии знака. За несоблюдение ПДД грозит административное наказание. При судебном разбирательстве учитывается факт отсутствия знаков оповещения, однако и в этом случае водители, которые перестраиваются, должны уступить трассу движущимся по другой полосе и не меняющим направление движения.

Еще немного информация по данному вопросу вы найдете в видео:

Итог

При изменении дороги требуется вспомнить правила движения, так как периодически вносятся поправки и изменения. Безопасная езда – это соблюдение правил всех автолюбителей. При перестроении помнить о соблюдении оптимального расстояния и некоторых других моментах, о которых мы только что говорили.

Дорогие читатели! Мы постоянно пишем актуальные и интересные материалы на наш интернет-журнал ПроКроссовер, подписывайтесь на нас в Яндекс-Новостях!
Дорогие читатели! Мы постоянно пишем актуальные и интересные материалы на наш интернет-журнал ПроКроссовер, подписывайтесь на наш канал в Яндекс-Новостях!

Кто должен уступить дорогу при сужении дороги

По некоторым причинам, например, из-за переустройства или обновления, дорожное покрытие для проезда приходится ограничить, для обозначения чего используется соответствующий знак. Из-за уменьшения дороги транспортным средствам может не хватить места для проезда, так что определить, кто проедет первым, помогут ПДД.

Ограничение дороги может быть по обе стороны, справа или слева. Знак фиксируется для информирования автовладельцев о том, что следует перестроиться или уступить другому транспортному средству.

Ограничение дороги может быть постоянным и временным. Во время остановки движения, проведения ремонтных работ закрывается одна полоса, а другая остается для проезда.

Желтый знак информирует о том, что ограничение временно. В дополнение к “сужению дорог” устанавливается “проведение ремонтных работ”. Когда реконструкция завершена, оба знака убирают.

Постоянный знак в населенном пункте должен быть установлен на дистанции пятидесяти – ста метров, а вне населенных – ста пятидесяти- трехсот метров.

Приоритет при сужении дороги

Знак треугольной формы с красной окантовкой, внутри которого две линии. Сужение будет обозначено кривой, в зависимости от того какая полоса изменяется.

Обозначение интуитивно понятно. Немного банальности: сужение справа обозначается следующим образом: с левой стороны полоса ровная, а с правой – кривая, и наоборот. В случае если сужение слева, то водители должны перестроиться в сторону справа. Если сужение будет с двух сторон, то необходимо перестроиться на центральную полосу.

Многих волнует вопрос, кто должен уступить при сужении. Если трасса впереди сужается, а транспортные средства едут в два ряда, то сначала едут те, кому не нужно изменять движение.

В случае, если водителю надлежит перестроиться, необходимо подождать, пока проедут авто, которым маневрировать не нужно. Водители, которые едут в полосе, которая не изменяется, сохраняют дистанцию для перестроения ТС из другой полосы. Это позволяет без проблем перестроиться и не создавать аварийную ситуацию.

Если трасса, где установлен знак, перегружена, образовалась пробка, то необходимо соблюдать правила дорожной этики. Водители обязательно пропустят в соседний ряд. Благодарность можно выразить, нажав на аварийку.

Часто автолюбители проезжают по трассе, где нет оповещения и разметки. ВАЖНО! Требуется руководствоваться правилами, как и при наличии знака. За несоблюдение ПДД грозит административное наказание. При судебном разбирательстве учитывается факт отсутствия знаков оповещения, однако и в этом случае водители, которые перестраиваются, должны уступить трассу движущимся по другой полосе и не меняющим направление движения.

Еще немного информация по данному вопросу вы найдете в видео:

Видео 18+ 

Но таким водителям, вместо того чтобы по клаксону бить или кулаки чесать, не лишним будет на досуге повторить пункт 8. 4, который четко прописывает все ситуации на дороге, указывая, кто кому должен уступать при перестроении и при движении в одном направлении. 

Вот как выглядит этот пункт, который нужно зазубрить, как пин-код своей банковской карты:

 
ПДД: Пункт 8.4
 
8.4. При перестроении водитель должен уступить дорогу транспортным средствам, движущимся попутно без изменения направления движения. При одновременном перестроении транспортных средств, движущихся попутно, водитель должен уступить дорогу транспортному средству, находящемуся справа.

Но почему же, казалось бы, такое простое правило перестроения попутных автомобилей часто вызывает непонимание между водителями, что нередко приводит к ДТП?

Все дело в том, что этот пункт ПДД не разжеван досконально, как, например, это делается в статьях различных кодексов, где законодатель вносит разъяснения в виде комментариев. 

Но ПДД не нуждаются в подобных разъясняловках, поскольку этим и должны заниматься автошколы, когда готовят водителей. Но, увы, в последние годы эту обязанность многие автошколы позабыли, сосредоточившись на максимальном сборе денег за обучение. 

Так как же действовать, когда, например, два водителя, включив одновременно поворотники, хотят перестроиться в полосы друг к другу? 

Пример 1

В принципе, с учетом того же пункта 8.4 ПДД алгоритм достаточно простой.
Например, представим ситуацию: вы двигаетесь по трехполосной дороге в средней полосе. Затем вы, решив перестроиться в крайнюю правую полосу, включаете правый поворотник. В этот же момент автомобиль, движущийся рядом с вами справа (в крайней правой полосе) в одном направлении, также включает поворотник с целью перестроиться в вашу полосу движения. Как вы думаете, кто должен уступить дорогу?

Кто должен уступить: конечно, при одновременном перестроении двух машин водитель автомобиля, перестраивающегося в правую полосу, обязан уступить дорогу автомобилю, перестраивающемуся справа в попутную полосу движения. В этом случае, как и в соответствии со многими ПДД, действует хорошо всем знаемое негласное правило «помеха справа».


Так что в этом случае водитель, двигающийся в средней полосе, должен перестроиться в правую полосу только после того, как уступит дорогу автомобилю, одновременно начавшему перестраиваться из правой полосы в среднюю полосу движения. 

Должен ли водитель уступать дорогу при перестроении другой машины справа?


Пример 2

А вот другая ситуация. Представим, что вы двигаетесь в средней полосе движения и не собираетесь перестраиваться в правую полосу (правый сигнал поворота не включен). Затем вы замечаете, что автомобиль, двигающийся рядом с вами в правой полосе, включил левый поворотник, чтобы перестроиться в вашу полосу движения. Как вы думаете, кто должен уступить в этом случае? 

Кто должен уступить: конечно, это более простой пример. Большинство водителей знают, что в этом случае правило «помеха справа» не работает и вы не обязаны уступать дорогу автомобилю, перестраивающемуся с правой полосы в вашу полосу движения. 

Правда, не спешите радоваться и строго соблюдать ПДД, охраняя свою полосу движения, как Кремль. Если вы видите, что водитель, перестраивающийся с правой полосы, не знаком с нормами ПДД или намеренно не собирается уступать вам дорогу, то не лезьте на рожон. Иначе вы можете попасть в ДТП. Да, в этом случае вы не будете виноваты в аварии. Но вам разве будет от этого легче после того, как повредите свой автомобиль?

Кто должен уступить дорогу, если вы перестраиваетесь в левую полосу движения? 

Пример 3

И, наконец, давайте рассмотрим еще одну ситуацию, которая также нередко становится камнем преткновения у автолюбителей. Итак, представим ситуацию, когда вы движетесь по средней полосе и, включив поворотник, решили перестроиться в скоростную левую полосу, где в этот момент также другой автомобиль включил правый сигнал поворота для перестроения в вашу полосу движения (в среднюю). Как вы думаете, кто здесь обязан уступить дорогу согласно пункту ПДД 8.4?

Кто должен уступить: тут также действует негласное правило, что уступает тот, у кого есть помеха справа. То есть также при одновременном перестроении двух автомобилей в нашем примере дорогу должен уступить водитель автомобиля, перестраивающегося с левой полосы в среднюю. Так что вы не обязаны уступать автомобилю, который движется слева. У вас нет помехи справа.

Все просто. Но мы также не советуем вам опрометчиво лезть на рожон в попытке занять левую полосу движения. Ведь не все водители досконально знают ПДД. Также есть некоторые водители, которые хоть и знают приоритеты проезда при перестроении, намеренно не уступают дорогу другим водителям. Поэтому прежде чем перестроиться с приоритетом в другую полосу движения, убедитесь, что вам уступают. Иначе попадете в глупое ДТП. 

Также пункт 8.4 ПДД действует и при сужении дороги:

 

Источник

Правила дорожного движения

Знаки приоритета устанавливают очередность проезда перекрестков, пересечений проезжих частей или узких участков дороги

Разрешается движение только в направлениях, указанных на знаках стрелками. Знаки, разрешающие поворот налево, разрешают и разворот (могут быть применены знаки 4.1.1-4.1.6 с конфигурацией стрелок, соответствующей требуемым направлениям движения на конкретном пересечении).

Объезд разрешается только со стороны, указанной стрелкой.

4.2.3 «Объезд препятствия справа или слева».
Объезд разрешается с любой стороны.

4.3 «Круговое движение».
Разрешается движение в указанном стрелками направлении.

4.4 «Движение легковых автомобилей».
Разрешается движение легковых автомобилей, автобусов, мотоциклов, маршрутных транспортных средств и грузовых автомобилей, разрешенная максимальная масса которых не превышает 3,5 т.

4.5 «Велосипедная дорожка».
Разрешается движение только на велосипедах и мопедах. По велосипедной дорожке могут двигаться также пешеходы (при отсутствии тротуара или пешеходной дорожки).

4.6 «Пешеходная дорожка».
Разрешается движение только пешеходам.

4.7 «Ограничение минимальной скорости».
Разрешается движение только с указанной или большей скоростью (км/ч).

4.8 «Конец зоны ограничения минимальной скорости».

4.9 «Направление движения транспортных средств с опасными грузами».
Движение транспортных средств, оборудованных опознавательными знаками «Опасный груз», разрешается только в направлении, указанном на знаке.

Информационно-указательные знаки вводят или отменяют определенные режимы движения, а также информируют о расположении населенных пунктов и других объектов.

 

5.1 «Автомагистраль».
Дорога, на которой действуют требования Правил, устанавливающие порядок движения по автомагистралям.

 

5.2 «Конец автомагистрали».

 

5.3 «Дорога для автомобилей».
Дорога, предназначенная для движения только автомобилей, автобусов и мотоциклов.

 

5.4 «Конец дороги для автомобилей».

 

5.5 «Дорога с односторонним движением».
Дорога или проезжая часть, по которой движение транспортных средств по всей ширине осуществляется в одном направлении.

 

5.6 «Конец дороги с односторонним движением».

 

15.7.1

15.7.2

5.7.1, 5.7.2 «Выезд на дорогу с односторонним движением».
Выезд на дорогу или проезжую часть с односторонним движением.

 

5. 8.1 «Направления движения по полосам».
Число полос и разрешенные направления движения на каждой из них.

 

5.8.2 «Направления движения по полосе».
Разрешенные направления движения по полосе.

  • Знаки 5.8.1 и 5.8.2, разрешающие поворот налево из крайней левой полосы, разрешают и разворот с этой полосы.

  • Действие знаков 5.8.1 и 5.8.2, установленных перед перекрестком, распространяется на весь перекресток, если другие знаки 5.8.1 и 5.8.2, установленные на нем, не дают иных указаний.

 

5.8.3 «Начало полосы».
Начало дополнительной полосы на подъеме или полосы торможения.

  • Если на знаке, установленном перед дополнительной полосой, изображен знак 4. 7 «Ограничение минимальной скорости», то водитель транспортного средства, который не может продолжать движение по основной полосе с указанной или большей скоростью, должен перестроиться на дополнительную полосу.

 

5.8.4 «Начало полосы».
Начало участка средней полосы трехполосной дороги, предназначенного для движения в данном направлении.

 

5.8.5 «Конец полосы».
Конец дополнительной полосы на подъеме или полосы разгона.

 

5.8.6 «Конец полосы».
Конец участка средней полосы на трехполосной дороге, предназначенного для движения в данном направлении.

 

5.8.7

5.8.8
5.8.7, 5.8.8 «Направление движения по полосам».

  • Если на знаке 5. 8.7 изображен знак, запрещающий движение каким-либо транспортным средствам, то движение этих транспортных средств по соответствующей полосе запрещается.

  • Знаки 5.8.7 и 5.8.8 с соответствующим числом стрелок могут применяться на дорогах с четырьмя полосами и более.

  • С помощью знаков 5.8.7 и 5.8.8 со сменным изображением может быть организовано реверсивное движение.

 

5.9 «Полоса для маршрутных транспортных средств».
Полоса, предназначенная для движения только маршрутных транспортных средств, движущихся попутно общему потоку транспортных средств.

  • Действие знака распространяется на полосу, над которой он расположен. Действие знака, установленного справа от дороги, распространяется на правую полосу.

 

5.10.1 «Дорога с полосой для маршрутных транспортных средств».
Дорога, по которой движение маршрутных транспортных средств осуществляется по специально выделенной полосе навстречу общему потоку транспортных средств.

 

5.10.2

5.10.3

5.10.2, 5.10.3 «Выезд на дорогу с полосой для маршрутных транспортных средств».

 

5.10.4 «Конец дороги с полосой для маршрутных транспортных средств».

 

5.11.1 «Место для разворота».
Поворот налево запрещается.

 

5.11.2 «Зона для разворота».
Протяженность зоны для разворота. Поворот налево запрещается.

 

5.12 «Место остановки автобуса и (или) троллейбуса».

 

5.13 «Место остановки трамвая».

 

5.14 «Место стоянки легковых такси».

 

5.15 «Место стоянки».

 

5.16.1

5.16.2

5.16.1, 5.16.2 «Пешеходный переход».

  • При отсутствии на переходе разметки 1. 14.1 и 1.14.2 знак 5.16.2 устанавливается справа от дороги на ближней границе перехода, а знак 5.16.1 — слева от дороги на дальней границе перехода.

 

5.17.1

5.17.2

5.17.1, 5.17.2 «Подземный пешеходный переход».

 

5.17.3

5.17.4

5.17.3, 5.17.4 «Надземный пешеходный переход».

 

5. 18 «Рекомендуемая скорость».
Скорость, с которой рекомендуется движение на данном участке дороги. Зона действия знака распространяется до ближайшего перекрестка, а при применении знака 5.18 совместно с предупреждающим знаком определяется протяженностью опасного участка.

 

5.19.1-5.19.3 «Тупик».
Дорога, не имеющая сквозного проезда.

 

5.20.1 «Предварительный указатель направлений».

 

5.20.2 «Предварительный указатель направления».
Направления движения к обозначенным на знаке населенным пунктам и другим объектам.

 

  • На знаках могут быть нанесены изображения знака 5. 29.1, символы автомагистрали, аэропорта, спортивные и иные пиктограммы. На знаке 5.20.1 могут быть нанесены изображения других знаков, информирующих об особенностях движения. В нижней части знака 5.20.1 указывается расстояние от места установки знака до перекрестка или начала полосы торможения.

  • Знак 5.20.1 применяется также для указания объезда участков дорог, на которых установлен один из запрещающих знаков 3.11-3.15.

 

5.20.3 «Схема движения».
Маршрут движения при запрещении на перекрестке отдельных маневров или разрешенные направления движения на сложном перекрестке.

 

5.21.1 «Указатель направления».

 

5. 21.2 «Указатель направлений».


Направления движения к пунктам маршрута. На знаках может быть указано расстояние до обозначенных на нем объектов (км), нанесены символы автомагистрали, аэропорта, спортивные и иные пиктограммы.

 

5.22 «Начало населенного пункта».
Наименование и начало населенного пункта, в котором действуют требования Правил, устанавливающие порядок движения в населенных пунктах.

 

5.23 «Конец населенного пункта».
Место, с которого на данной дороге утрачивают силу требования Правил, устанавливающие порядок движения в населенных пунктах.

 

5.24 «Начало населенного пункта».
Наименование и начало населенного пункта, в котором на данной дороге не действуют требования Правил, устанавливающие порядок движения в населенных пунктах.

 

5. 25 «Конец населенного пункта».
Конец населенного пункта, обозначенного знаком 5.24.5.26 «Наименование объекта». Наименование объекта иного, чем населенный пункт (река, озеро, перевал, достопримечательность и тому подобное).

 

5.26 «Наименование объекта».
Наименование объекта иного, чем населенный пункт (река, озеро, перевал, достопримечательность и тому подобное).

 

5.27 «Указатель расстояний».
Расстояние до населенных пунктов (км), расположенных на маршруте.

 

5.28 «Километровый знак».
Расстояние до начала или конца дороги (км).

 

5. 29.1 — номер, присвоенный дороге (маршруту)

5.29.2 — номер и направление дороги (маршрута)

5.29.1, 5.29.2 «Номер маршрута».

 

5.30.1-5.30.3 «Направление движения для грузовых автомобилей».
Рекомендуемое направление движения для грузовых автомобилей, тракторов и самоходных машин, если на перекрестке их движение в одном из направлений запрещено.

 

5.31 «Схема объезда».
Маршрут объезда участка дороги, временно закрытого для движения.

 

5.32.1-5.32.3 «Направление объезда».
Направление объезда участка дороги, временно закрытого для движения.

 

5.33 «Стоп-линия».
Место остановки транспортных средств при запрещающем сигнале светофора (регулировщика).

 

5. 34.1

5.34.2

5.34.1, 5.34.2 «Предварительный указатель перестроения на другую проезжую часть».
Направление объезда закрытого для движения участка проезжей части на дороге с разделительной полосой или направление движения для возвращения на правую проезжую часть.

 

5.35 «Реверсивное движение».
Начало участка дороги, на котором на одной или нескольких полосах направление движения может изменяться на противоположное.

 

5.36 «Конец реверсивного движения».

 

5.37 «Выезд на дорогу с реверсивным движением».

 

5.38 «Жилая зона».
Территория, на которой действуют требования Правил, устанавливающие порядок движения в жилой зоне.

 

5.39 «Конец жилой зоны».

  • На знаках 5.20.1, 5.20.2, 5.21.1 и 5.21.2, установленных вне населенного пункта, зеленый или синий фон означает, что движение к указанному населенному пункту или объекту будет осуществляться соответственно по автомагистрали или другой дороге. На знаках 5.20.1, 5.20.2, 5.21.1 и 5.21.2, установленных в населенном пункте, зеленый или синий фон означает, что движение к указанному населенному пункту или объекту после выезда изданного населенного пункта будет осуществляться соответственно по автомагистрали или другой дороге; белый фон означает, что указанный объект находится в данном населенном пункте.

6. Знаки сервиса

Знаки сервиса информируют о расположении соответствующих объектов

 

6.1 «Пункт первой медицинской помощи».

 

6. 2 «Больница».

 

6.3 «Автозаправочная станция».

 

6.4 «Техническое обслуживание автомобилей».

 

6.5 «Мойка автомобилей».

 

6.6 «Телефон».

 

6.7 «Пункт питания».

 

6.8 «Питьевая вода».

 

6.9 «Гостиница или мотель».

 

6.10 «Кемпинг».

 

6.11 «Место отдыха».

 

6.12 «Пост ГАИ».
Дорожный знак 6.12 «Пост ГАИ» по ГОСТу 10807-78 на территории Российской Федерации не применяется.

 

6.13 «Пункт контроля международных автомобильных перевозок».

 

6.14 «Пост дорожно-патрульной службы».

7. Знаки дополнительной информации (таблички)

Знаки дополнительной информации (таблички) уточняют или ограничивают действие знаков, с которыми они применены

 

7.1.1 «Расстояние до объекта».
Указывается расстояние от знака до начала опасного участка, места введения соответствующего ограничения или определенного объекта (места), находящегося впереди по ходу движения.

 

7.1.2 «Расстояние до объекта».
Указывает расстояние от знака 2.4 до перекрестка в случае, если непосредственно перед перекрестком установлен знак 2.5.

 

7. 1.3

7.1.4

7.1.3,7.1.4 «Расстояние до объекта».
Указывает расстояние до объекта, находящегося в стороне от дороги.

 

7.2.1 «Зона действия».
Указывает протяженность опасного участка дороги, обозначенного предупреждающими знаками, или зону действия запрещающих и информационно-указательных знаков.

 

7.2.2

7.2.3

7.2.4

7.2.5

7. 2.6

7.2.2-7.2.6 «Зона действия».
7.2.2 указывает зону действия запрещающих знаков 3.27-3.30;
7.2.3 указывает конец зоны действия знаков 3.27-3.30;
7.2.4 информирует водителей о нахождении их в зоне действия знаков 3.27-3.30;
7.2.5, 7.2.6 указывают направление и зону действия знаков 3.27-3.30 при запрещении остановки или стоянки вдоль одной стороны площади, фасада здания и тому подобного.

 

7.3.1-7.3.3 «Направления действия».
Указывают направления действия знаков, установленных перед перекрестком, или направления движения к обозначенным объектам, находящимся непосредственно у дороги.

 

7.4.1

7.4.2

7. 4.3

7.4.4

7.4.5

7.4.6

7.4.7

7.4.8

7.4.1-7.4.8 «Вид транспортного средства».
Указывают вид транспортного средства, на который распространяется действие знака.

 

  • Табличка 7.4.1 распространяет действие знака на грузовые автомобили, в том числе и с прицепом, с разрешенной максимальной массой более 3,5т, табличка 7.4.3 — на легковые автомобили, а также грузовые автомобили с разрешенной максимальной массой до 3,5 т, табличка 7. 4.8 — на транспортные средства, оборудованные опознавательными знаками «Опасный груз».

 

7.5.1 «Субботние, воскресные и праздничные дни»

7.5.2 «Рабочие дни»

7.5.3 «Дни недели»

Указывают дни недели, в течение которых действует знак.

 

7.5.4 «Время действия».
Указывает время суток, в течение которого действует знак.

 

7.5.5-7.5.7 «Время действия».
Указывают дни недели и время суток, в течение которых действует знак.

 

7. 6.1

7.6.2

7.6.3

7.6.4

7.6.5

7.6.1-7.6.9 «Способ постановки транспортного средства на стоянку».
7.6.1 указывает, что все транспортные средства должны быть поставлены на стоянку на проезжей части вдоль тротуара;
7.6.2-7.6.9 указывают способ постановки легковых автомобилей и мотоциклов на околотротуарной стоянке.

 

7.7 «Стоянка с неработающим двигателем».
Указывает, что на стоянке, обозначенной знаком 5.15, разрешается стоянка транспортных средств только с неработающим двигателем.

 

7.8 «Платные услуги».
Указывает, что услуги предоставляются только за наличный расчет.

 

7.9 «Ограничение продолжительности стоянки».
Указывает максимальную продолжительность пребывания транспортного средства на стоянке, обозначенной знаком 5.15.

 

7.10 «Место для осмотра автомобилей».
Указывает, что на площадке, обозначенной знаком 5.15 или 6.11, имеется эстакада или смотровая канава.

 

7.11 «Ограничение разрешенной максимальной массы».
Указывает, что действие знака распространяется только на транспортные средства с разрешенной максимальной массой более указанной на табличке.

 

7.12 «Опасная обочина».
Предупреждает, что съезд на обочину опасен в связи с проведением на ней ремонтных работ. Применяется со знаком 1.23.

 

7.13 «Направление главной дороги».
Указывает направление главной дороги на перекрестке.

 

7.14 «Полоса движения».
Указывает полосу движения, на которую распространяется действие знака или светофора.

 

7.15 «Слепые пешеходы».
Указывает, что пешеходным переходом пользуются слепые. Применяется со знаками 1.20, 5.16.1, 5.16.2 и светофорами.

 

7.16 «Влажное покрытие».
Указывает, что действие знака распространяется на период времени, когда покрытие проезжей части влажное.

 

7.17 «Инвалиды».
Указывает, что действие знака 5.15 распространяется только на мотоколяски и автомобили, на которых установлены опознавательные знаки «Инвалид».

 

7.18 «Кроме инвалидов».
Указывает, что действие знаков не распространяется на мотоколяски и автомобили, на которых установлены опознавательные знаки «Инвалид».

 

7.19 «Класс опасного груза».
Указывает номер класса (классов) опасных грузов по ГОСТ 19433-88.

  • Таблички размещаются непосредственно под знаком, с которым они применены. Таблички 7.2,2-7.2.4, 7.13 при расположении знаков над проезжей частью, обочиной или тротуаром размещаются сбоку от знака.
  • В тех случаях, когда значения временных дорожных знаков (на переносной стойке) и стационарных знаков противоречат друг другу, водители должны руководствоваться временными знаками.

(PDF) Сужение запрещенной зоны и эффективность излучения GaN, легированного кремнием

ция. Увеличение выхода внешних фотонов можно условно объяснить увеличением внутреннего излучения

эффективности

i = Rsp

eff, полученного из уравнения. 共 1 兲. Как показано выше,

Rsp = Bn, таким образом,

i = Bn

эфф. 共 6 兲

Выход внешних фотонов Y связан с внутренней эффективностью излучения

,

0002 iby Y = 共 1000 эВ / Eg 兲

i, где

равно

коэффициент извлечения двух граней, заданный как

= 1

−2 兲 1/2, где nref — показатель преломления.Используя

nref = 2.7,20, соотношение между измеренным внешним выходом фотонов

и внутренней излучательной эффективностью составляет 共 Y /

i 兲

⬃21. Используя этот аргумент, правая вертикальная ось на рис. 3 представляет собой

для

i. Соответственно, 1,4⫾0,2 фотона на 1 кэВ, падающие на

вент-электрона, полученные на образце с n = 1,1

⫻1019 см-3, соответствуют

i = 0,07⫾0,01. Это значение равно

, что соответствует коэффициенту 5.

решеток BE CL интенсивности, которое неизменно наблюдалось

при охлаждении от КТ до 77 К на 80,5, из которых 共 предполагая, что

центров безызлучательной рекомбинации термически активированы

兲 15, верхний предел Можно вывести внутреннюю радиационную эффективность RT

, равную

i⬍0,16–0,19.

RT CL Распад одного NID 共 n⬃mid-1017 см − 3 兲 и четырех

образцов, легированных Si 共 n = 1⫾0,5⫻1018–1,1 ⫻1019 см − 3 был измерен

, как показано на Инжир.4. Нефильтрованный распад CL показывает

вкладов по крайней мере от двух компонентов. Когда используется фильтр UV pass

, второй компонент YB подавляется. Начальный, связанный с BE, быстрый компонент

,

eff, затем доминирует над спадом интенсивности

CL между одним low n 兲 и более чем двумя порядками

величины high n 兲. Подбирая переходные процессы затухания КЛ,

I 共 t 兲, используя I 共 t 兲 = I0exp 共 −t /

eff 兲, определяется эффективное время затухания BE

eff. Разброс экспериментальных значений составляет от

0,9 до 0,4 нс в пределах ансамбля исследованных образцов

. Используя значение

eff = 0,5⫾0,1 нс, которое получается для наиболее эффективного образца 共 n = 1,1⫻1019 см − 3 и

i = 0,07⫾0,01 兲 получаем B = 1,2⫾0,3 兲 10−11 см3с − 1.

На основе уравнения. 6 兲, мы построили линию на рис. 3, а также две дополнительные линии

, составляющие разброс

эфф.Согласие

между значениями

i, n и

for

эфф для наших выборок

очень хорошее. Извлеченное значение B находится в хорошем соответствии с

. 15. Используя

i =

eff /

Rand 1/

eff = 1/

R

+ 1/

NR, связывая радиационное 共

R с безызлучательным и

эффективное время жизни, мы оцениваем

R ⱖ 共 15⫾2 兲

NR для всех,

в том числе эффективный образец. Таким образом, наблюдаемое эффективное время распада

представляет, в первом приближении, радиационное время жизни, отличное от

. Увеличение радиационной эффективности

с n можно последовательно объяснить уменьшением радиационного времени жизни

по сравнению с

NR.21

IV. ВЫВОДЫ

В заключение, смещение и уширение минесценции GaN BE lu-

является результатом BGR, случайного распределения примесей

, образующих состояния ниже щели, и движения энергии Ферми вверх на

как не увеличивается.Используя модель Кейна

, мы извлекаем энергию запрещенной зоны и получаем

— 3,58⫾0,6 兲 ⫻10-8 и — 2,56⫾0,6 兲 10-8 н1 / 3 эВ для его сужения

в эпитаксиально напряженной и в релаксированном GaN: Si, соответственно, относительно

. Внутренняя радиационная эффективность

i оказывается пропорциональной

более чем на два порядка, достигая

i

= 0,07 ± 0,01 при n = 1,1 1019 см-3, что соответствует

увеличение скорости излучательной рекомбинации согласно B

= 1. 2⫾0,3 兲 ⫻10−11 см3с − 1.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы выражают благодарность Б. Бомонту и Ж.-П. Faurie

от Lumilog, а также П. Приставко, Р. Чернецки и М.

Лещинский из Unipress / TopGaN для подачи эпитаксиальных слоев

. Поддержка через отраслевого хоста Марии Кюри Fel-

lowship. Грант № IST-2001-82952 с благодарностью —

. Один из авторов 共 S.I.B. хотел бы поблагодарить J.

Salzman за ценные обсуждения.Мы использовали Casino V2.42 для моделирования траекторий электронов в твердых телах

Монте-Карло.

1Н. К. Кейси-младший и М. Б. Паниш, Лазеры на гетероструктурах, часть A, Aca-

demic, Орландо, 1978, стр. 131–143.

2С. C. Jain, J. M. McGregor и D. J. Roulson, J. Appl. Phys. 68, 3747

共 1990 兲.

3С. Перссон, Б. Э. Сернелиус, А. Феррейра да Силва, К. Мойсес Араужу, Р.

Ахуджа, и Б. Йоханссон, J. Appl. Phys. 92, 3207 2002 兲.

4р.Чернецкий, М. Лещинский, И. Гжегори, П. Перлин, П. Приставко, C.

Скербишевский, М. Крыско, М. Саржиньский, П. Вишневский, Г. Новак, А.

Либура, С. Гжанка, T. Suski, L. Dmowski, E. Litwin-Staszewska, M.

,

Boćkowski, S. Porowski, Phys. Статус Solidi A 200,9 2003 兲.

5Т. S. Moss, Proc. Phys. Soc. Лондон, разд. B 67, 775 共 1954 兲; Э. Бурштейн,

Phys. Ред. 93, 632 共 1954 兲.

6I.-H. Ли, Дж. Дж. Ли, П. Кунг, Ф. Дж. Санчес и М.Разеги, Заявл. Phys.

Lett. 74, 102 共 1999 兲; Х. С. Ян, Т. Ю. Лин, М. Ю. Хуанг, Ю. Ф. Чен,

J. Appl. Phys. 86, 6124 共 1999 兲.

7М. Yoshikawa, M. Kunzer, J. Wagner, H. Obloh, P. Schlotter, R. Schmidt,

,

N. Herres, и U. Kaufmann J. Appl. Phys. 86, 4400 1999 兲; Подгонка уширения линии

RT выполняется с использованием выражения энергии Ферми, подходящего

только для нулевого градуса Кельвина. См., Например, J. De-Sheng, Y. Makita, K.

Ploog и H.J. Queisser, ibid. 53, 999 共 1982 兲; M. Leroux, B. Beaumont,

N. Grandjean, P. Lorenzini, S. Haffouz, P. Vennéguès, J. Massies, and P.

Gibart, Mater. Sci. Eng., B 50,97 共 1997 兲.

8E. F. Schubert, I. D. Goepfert, W. Grieshaber и J. M. Redwing, Appl.

Phys. Lett. 71, 921 共 1997 兲. Мы обнаружили, как показано на рис. 2 共 b, что нельзя пренебрегать перемещением

энергии Ферми в зону проводимости.

9Г. Боргс, К. Бхаттачарья, К. Денефф, П.Van Mieghem, and R.

Mertens, J. Appl. Phys. 66, 4381 共 1989 兲.

РИС. 4. 共 Цветной онлайн 兲 Типичные переходные процессы затухания КЛ GaN n-типа измерены

с УФ-фильтром и без него. Образец содержал концентрацию свободных электронов 1,1⫻1019 см-3 и выдерживался при комнатной температуре.

103502-4 Schenk et al. J. Appl. Phys. 103, 103502 共 2008 兲

Загружено 18 мая 2008 г., номер 132.72.87.55. Распространение при условии лицензии AIP или авторских прав; см. http: // jap.aip.org/jap/copyright.jsp

Narrow Band Gap Semiconductor — обзор

TiO

2 фотокаталитических материалов, активируемых видимым светом

Были использованы две различные альтернативы для получения фотокаталитических материалов на основе TiO 2 , которые могут активироваться видимым светом: сенсибилизация и допинг.

Подход сенсибилизации заключается в закреплении органического окрашенного красителя (например, родамина B, эозина, эритрозина B, тионина, хлорофиллина или метиленового синего) (Abe et al., 2000; Чаттерджи и Махата, 2001, 2002; Mele et al. , 2003; Moon et al. , 2003; Kaur and Singh, 2007), полимер (например, полифтор-тиофен) (Song et al. , 2007; Qiu et al. , 2008) или полупроводник с узкой запрещенной зоной (например, Bi 2 S 3 , CdS, CdSe или V 2 O 5 ) (Bessekhouad et al. , 2004; Ho and Yu, 2006; Jianhua et al. , 2006; Wu et al. , 2006) на поверхность TiO 2 .Сенсибилизатор действует как посредник и, увеличивая поглощение видимого света, он позволяет активировать фотокатализатор путем переноса электронов между возбужденным сенсибилизатором и TiO 2 .

TiO 2 , сенсибилизированный мезо-тетракис (4-сульфонатфенил) порфирином, успешно применяется для фотоокисления ацетальдегида в воздухе помещений при облучении видимым светом (Ismail and Bahnemann, 2010).

Подход с легированием включает модификацию электронной структуры TiO 2 путем добавления легирующей примеси, которая модифицирует зонную структуру либо за счет увеличения энергии валентной зоны, либо за счет минимизации энергии зоны проводимости.Конечным эффектом является минимизация ширины запрещенной зоны, что позволяет активировать легированный фотокатализатор с помощью видимого излучения.

Легированный TiO 2 фотокатализаторов, полученных легированием либо неметаллами (например, N, C или S) (Ao et al. , 2009; Jo and Kim, 2009; Rockafellow et al. , 2009) или переходные металлы (например, Fe, Co, Cu, Au или Mn) (Andronic et al. , 2009; Bengtsson et al. , 2009; Kafizas et al. , 2009; Song et al., 2009 г .; Cacho et al. , 2011) успешно применяются для разложения загрязнителей воздуха внутри помещений при активации видимым светом.

Высоко видимый светочувствительный наночастицы TiO 2 с узкой запрещенной зоной, модифицированные элементарным красным фосфором для фотокатализа и фотоэлектрохимических применений

На рисунке 1 представлен предлагаемый механизм легирования фосфором и его взаимодействия в TiO 2 во время высокоэнергетической шаровой мельницы. Как правило, шаровая мельница используется для производства крупномасштабных наноразмерных материалов, поскольку она эффективно измельчает крупные частицы до нанорежима за счет сил высокой энергии, возникающих при механическом измельчении.Во время синтеза наногибрида RP-TiO 2 сильная механическая энергия была создана за счет столкновения высокоскоростных шариков из нержавеющей стали с реагирующей средой и цилиндрической оболочкой. В результате соответствующая высокая передача энергии через твердофазные материалы с реагентами с последующим повторяющимся процессом разрушения и сварки подтверждает, что процесс измельчения приводит к твердофазной реакции RP и TiO 2 , приводящей к образованию наногибридный фотокатализатор 13 .

Рис. 1

Предлагаемая принципиальная схема высокоэнергетического механизма синтеза с шаровой мельницей для изготовления наногибридов RP-TiO 2 .

XRD-анализ

Кристаллическую структуру полученных наногибридов RP-TiO 2 исследовали с помощью XRD. Диаграмма XRD промышленного красного фосфора (RP) показала дифракционный пик при 15 ° 2θ, что является стандартным положением пика упорядоченной структуры среднего уровня фосфора, тогда как диаграмма XRD чистого TiO 2 (P-TiO 2 ; Рисунок 2) отображает основные характерные дифракционные пики при 25.3 °, 37,8 °, 48,0 °, 53,9 °, 62,7 ° и 75,0 ° 2θ, которые были присвоены кристаллам (101), (004), (200), (105), (204) и (215) плоскости TiO 2 2,3,4,14 . Как показано на рисунке 2, дифрактограммы TiO 2 с 50 мас. % RP, размолотый в течение 12 часов (RP-TiO 2 -12 часов), не показал каких-либо новых фаз на рентгенограмме, что позволяет предположить, что композит состоит из коммерческого RP и TiO 2 . Интересно, что тщательное изучение картины XRD выявило сдвиг в положениях пиков RP-TiO 2 -12 ч в сторону меньшего угла по сравнению с чистым TiO 2 (P-TiO 2 ), что может быть из-за наличия взаимодействий между TiO 2 и фосфором. Кроме того, легирование фосфором в решетку TiO 2 создает остаточные напряжения в матрице, что приводит к смещению характерного угла дифракции TiO 2 15,16 .

Рисунок 2

Рентгенограммы чистого TiO 2 (P-TiO 2 ), коммерчески доступного чистого красного фосфора (P-RP), TiO 2 с 10 мас. % RP (RP-TiO 2 -1), TiO 2 с 20 мас. % RP (RP-TiO 2 -2), TiO 2 с 50 мас.% RP, размолотый в течение 6 ч (RP-TiO 2 -6 ч), TiO 2 с 50 мас. % RP, размолотый в течение 12 ч (RP-TiO 2 -12 ч), TiO 2 с 50 мас. % RP, размолотого в течение 24 часов (RP-TiO 2 -24 ч), и TiO 2 с 50 мас. % RP, полученного ручным измельчением (RP-TiO 2 -смесь). На вставке показано смещение и уширение пика.

Анализ ПЭМ и ВР-ПЭМ

Чтобы лучше понять межфазное взаимодействие и повысить эффективность разделения зарядов по сравнению с RP-TiO 2 -12 ч, были проведены ПЭМ и ВР-ПЭМ, результаты показаны на рисунке 3 . На рисунках S1 и S2 показаны изображения HRTEM и шаблон SAED для P-TiO 2 . На рис. 3а, б видно, что средний диаметр RP-TiO 2 -12 h составляет ~ 25–30 нм. Полученная картина SAED показывает хорошо кристаллическое поведение RP-TiO 2 -12 ч. Как показано на рисунке 3, соответствующее изображение HR-TEM показало высокую степень структурной однородности и хорошо упорядоченную решетчатую структуру RP-TiO 2 -12 ч с межплоскостным расстоянием ~ 0,35 нм, что хорошо согласуется плоскости кристалла (101) TiO 2 .Более того, на поверхности TiO 2 наблюдалось тонкое и неповрежденное покрытие из фосфора, ясно показывающее границу раздела между TiO 2 и фосфором. В дополнение к режиму визуализации ПЭМ, сканирующая просвечивающая электронная микроскопия также проводила элементное картирование для изучения элементов, присутствующих в RP-TiO 2 -12 ч, как показано на рис. 3c – f. Результаты картирования показали, что Ti, O и P присутствуют в RP-TiO 2 . На рисунке 3g показаны EDX-спектры RP-TiO 2 -12 ч, соответствующие линиям Ti (K), O (K) и P (K), которые также соответствуют результатам картирования.

Рис. 3

( a ) ПЭМ-изображение и вставка показывает SAED-узор, ( b ) HR-TEM-изображение и вставка показывает решеточную полосу, ( c – f ) элементарное отображение сканирующей просвечивающей электронной микроскопии, и ( г ) EDX наногибрида RP-TiO 2 -12 ч.

Фотофизические свойства и расчет разрыва подвижности наногибрида RP-TiO

2

Фотофизические свойства предварительно приготовленных наногибридных фотокатализаторов RP-TiO 2 исследовали методами диффузного поглощения в УФ-видимом диапазоне и спектроскопии ФЛ.На рисунке S3 показаны сравнительные спектры диффузного поглощения в УФ и видимой областях чистого TiO 2 (P-TiO 2 ), TiO 2 с 10 мас. % RP (RP-TiO 2 -1), TiO 2 с 20 мас. % RP (RP-TiO 2 -2), TiO 2 с 50 мас. % RP, размолотый в течение 6 ч (RP-TiO 2 -6 ч), TiO 2 с 50 мас. % RP, размолотого в течение 24 часов (RP-TiO 2 -24 ч), и TiO 2 с 50 мас. % RP, полученного ручным измельчением (RP-TiO 2 -смесь).По сравнению с P-TiO 2 другой образец, приготовленный с RP, показал слабое поглощение видимого света, и его полоса поглощения не изменилась так сильно, как оптимизированный фотокатализатор RP-TiO 2 -12 ч (рис. 4a). Кроме того, спектры поглощения смеси RP-TiO 2 также были проанализированы для определения влияния шаровой мельницы на характеристики поглощения TiO 2 . Спектры поглощения показали край поглощения, аналогичный краю поглощения чистого TiO 2 , что показало отсутствие взаимодействий между RP и TiO 2 и что механическое измельчение в оптимизированных условиях может играть важную роль в улучшении способности поглощения видимого света. TiO 2 .На рис. 4а показаны спектры диффузного поглощения наногибрида RP-TiO 2 -12 ч, наночастиц TiO 2 и P-RP. По сравнению с другими образцами оптическое поглощение RP-TiO 2 -12 ч было существенно увеличено в видимом режиме из-за характеристик поглощения света RP. Спектры также показывают, что край поглощения RP-TiO 2 -12 ч смещен в красную область по сравнению с P-TiO 2 . Спектры поглощения со смещением в красную область дают некоторое свидетельство взаимодействия между RP и TiO 2 , что дополнительно подтверждено другими методами определения характеристик и его фотокаталитическим поведением.Ширина запрещенной зоны RP-TiO 2 -12 ч и P-TiO 2 была получена из функций Кубелки-Мунка в зависимости от графика запрещенной зоны и составила ~ 3,2 эВ для P-TiO 2 и ~ 2,5 эВ для наногибрида RP-TiO 2 -12 ч (рис. 4б, в) 17 . С другой стороны, дополнительная нижняя ширина запрещенной зоны 1,5 эВ также наблюдалась в случае RP-TiO 2 -12 ч, что было приписано состояниям хвоста зоны проводимости, возникающим из-за примеси или легирования, которые простираются ниже зоны проводимости. полоса минимум.Значительное сужение запрещенной зоны RP-TiO 2 -12 ч было связано с легированием фосфором решетки TiO 2 , что приводит к уменьшению запрещенной зоны TiO 2 . Ян и др. 18 и Gopal et al. 19 сообщил, что красный сдвиг в запрещенной зоне TiO 2 обусловлен замещением пятивалентного фосфора в сайтах Ti 4+ 20 . Эти результаты позволяют предположить, что предварительно приготовленные фотокатализаторы RP-TiO 2 -12 ч могут быть фотокатализаторами с высокой чувствительностью к видимому свету по сравнению с материалами без покрытия, что подчеркивает их потенциальные применения в реакциях фотокатализа под действием видимого света.

Рисунок 4

( a ) Сравнительные спектры диффузного поглощения в УФ и видимой областях P-RP, P-TiO 2 и RP-TiO 2 -12 ч, ( b , c ) графики (αhν) 1/2 и . энергия поглощенного света P-TiO 2 и RP-TiO 2 -12 ч.

Чтобы получить более полное представление о сокращении запрещенной зоны и улучшенных фотофизических свойствах наногибрида RP-TiO 2 -12 ч, плотность состояний (DOS) была определена по результатам диффузного поглощения в УФ-видимом диапазоне (рис. 4a – c). ) и валансной полосы (VB) XP-спектры (рис. 5).Чтобы получить больше информации и лучшее понимание явления сужения запрещенной зоны в RP-TiO 2 -12 ч, был проведен РФЭС валентной зоны и плотность электронных состояний RP-TiO 2 -12 ч и P-TiO 2 был также получен на основе результатов VB XPS и результатов спектроскопии видимого диффузного поглощения. P-TiO 2 показал характеристики DOS валентной зоны с краем максимальной энергии примерно на уровне 2,5 эВ (рис. 5a), что аналогично предыдущим отчетам, тогда как максимальная энергия валентной зоны RP-TiO 2 -12 ч. оценивается в 1.99 эВ с последующим хвостом полосы при ~ 0,71 эВ (рис. 5b) 21,22 . Энергия оптической запрещенной зоны P-TiO 2 и RP-TiO 2 -12 ч составляет 3,2 эВ и 2,5 эВ, соответственно. Следовательно, минимум зоны проводимости (ЗП) P-TiO 2 и RP-TiO 2 -12 ч будет находиться при ~ -0,67 эВ и ~ -0,51 эВ, соответственно. На основании этих результатов начало поглощения в RP-TiO 2 -12 ч было расположено при ~ 1,99 эВ с максимальной энергией, связанной с хвостом полосы, при ~ 0.71 эВ. Таким образом, наблюдалось значительное сужение запрещенной зоны RP-TiO 2 -12 ч, что было приписано небольшому VB хвосту 21,22 . Комбинация этих результатов с измерениями оптической ширины запрещенной зоны указывает на уменьшение полосы TiO 2 . Эти результаты также предполагают, что присутствие RP в наногибридах RP-TiO 2 -12 ч одновременно смещает максимумы валентной зоны и минимумы зоны проводимости, что помогает уменьшить запрещенную зону TiO 2 . Уменьшение ширины запрещенной зоны в этом исследовании может быть связано с вытеснением и / или замещением фосфора в решеточной системе TiO 2 .

Рис. 5

Спектры валентной зоны XPS ( a ) P-TiO 2 , ( b ) RP-TiO 2 -12 ч и ( c ) схематическая диаграмма DOS RP-TiO 2 -12 ч и P-TiO 2 .

На рисунке 5c представлена ​​схематическая диаграмма DOS, которая предложена на основе объединенных результатов диффузного поглощения в УФ-видимом диапазоне и результатов VB XPS.Хвост валентной полосы может простираться выше максимумов валентной полосы или подъема максимумов валентной полосы, что может быть ответственным за начало оптического поглощения в RP-TiO 2 -12 ч 22,22 .

Фотолюминесцентная спектроскопия также оказалась хорошим инструментом для изучения фотофизических свойств материала, чтобы лучше понять судьбу электронно-дырочных пар, эффективность захвата носителей заряда и рекомбинацию электронно-дырочных пар на поверхности фотокатализатора. .В целом, высокая интенсивность излучения в спектре ФЛ отражает быструю скорость рекомбинации заряда, тогда как более низкая интенсивность ФЛ означает меньшую скорость рекомбинации электронов и дырок, что благоприятно для повышения фотокаталитической активности материалов 3,4 . На рисунке S4 показано, что спектры ФЛ RP-TiO 2 -12 h и P-TiO 2 дают аналогичные сигналы экситонной ФЛ с аналогичной формой кривой, что показывает, что присутствие RP на TiO 2 не влияет. давать любую новую эмиссию PL.С другой стороны, по сравнению с P-TiO 2 , интенсивность излучения PL RP-TiO 2 -12 ч была полностью подавлена ​​из-за более низкой скорости рекомбинации фотогенерированных электронов и дырок. Это предполагает, что присутствие RP на поверхности TiO 2 может быть ответственным за улучшение разделения фотоиндуцированных электронов и дырок и подавление рекомбинации в наногибриде RP-TiO 2 -12 ч. Из приведенного выше обсуждения можно было ожидать, что RP-TiO 2 -12 обладает высокой фотокаталитической активностью по сравнению с материалами без покрытия.

Химическая природа и элементное связывание в RP-TiO 2 -12 ч исследовали с помощью XPS и сравнивали с таковой для P-TiO 2 . Спектры общего сканирования показали присутствие Ti 2p, O 1 s, P 2p в наногибриде RP-TiO 2 -12 ч (Рисунок S5). Спектры высокого разрешения электрона Ti 2p показали два основных пика, расположенных при энергии связи (BE) 458,76 ± 0,01 и 464,01 ± 0,01 эВ для P-TiO 2 и 459,01 ± 0,01 и 464,8 ± 0,01 эВ для RP -TiO 2 -12 ч, которые были отнесены к Ti 2p 3/2 и Ti 2p 1/2 из TiO 2 соответственно (рис. 6а).BE Ti 2p в наногибриде RP-TiO 2 -12 ч сдвинулся к более высокому значению, чем P-TiO 2 , что является убедительным доказательством наличия межфазного взаимодействия между фосфором и TiO 2 . Спектр остовных уровней P 2p показывает два пика при 129,97 ± 0,01 эВ и 130,62 ± 0,01 эВ, которые были приписаны спин-орбитальным дублетам P 2p 3/2 и P 2p 1/2 , тогда как пик при 134,4 ± 0,01 эВ указывает на фосфор в состоянии пятивалентного окисления (фиг. 6b).Согласно предыдущим сообщениям, ионные радиусы P (0,38) подходят для входа в сайты Ti 4+ (0,67) и образуются связи Ti-O-P. Образование связей Ti-O-P в кристаллической решетке может объяснить значительное уменьшение полосы TiO 2 , а также сдвиг энергии связи 19 . Эти результаты также согласуются с результатами по диффузному поглощению в УФ-видимой области и балансовой полосе XPS. Наличие связей Ti-O-P было дополнительно идентифицировано с помощью XPS высокого разрешения O 1 s.Фотоэлектронный пик за 1 с P-TiO 2 при BE ~ 530,05 ± 0,01 эВ был отнесен к решеточному кислороду в TiO 2 (рис. 6c). Как показано на рисунке 6d, пики спектров деконволюции O 1 s показали три различных типа кислородных связей в RP-TiO 2 -12 ч, включая связи Ti-O, связи Ti-PO и связи CO, которые дополнительно поддерживают наличие химических взаимодействий между наночастицами TiO 2 и фосфором 23 .

Рис. 6

( a ) Ti 2p фотоэлектронный пик P-TiO 2 и RP-TiO 2 -12 ч, ( b ) P 2p фотоэлектронный пик RP-TiO 2 — 12 ч, ( c ) O1 s фотоэлектронный пик P-TiO 2 и ( d ) O 1 s фотоэлектронный пик RP-TiO 2 -12.

Подтверждение и предлагаемый механизм фотокаталитической активности RP-TiO в видимом свете

2 -12 ч наногибрид

Влияние уменьшения ширины запрещенной зоны и взаимодействия между RP и TiO 2 во время процесса механического измельчения на фотокаталитическую деградацию модельного органического загрязнителя RhB, который является стабильным и часто используется в фотохимической и текстильной промышленности, были исследованы в условиях темного и видимого освещения. Пустая реакция с катализатором в темноте (рис. S6) и без катализатора на свету была проведена для определения влияния световых и темных условий на фотокаталитическую деградацию.Катализатор не проявлял активности в темноте. Более того, саморазложение RhB в условиях освещения было практически незначительным. На рис. 7а представлен кинетический график фотодеградации RhB как функции времени освещения, который был адаптирован к кинетике псевдопервого порядка в соответствии с литературными данными 24 . Как показано на рис. 7a, P-TiO 2 показал незначительную активность из-за широкой запрещенной зоны и высокой скорости рекомбинации фотогенерированных электронов и дырок.Это говорит о том, что P-TiO 2 не является хорошим катализатором при видимом освещении. В отличие от других образцов фотокатализаторов (P-RP, P-TiO 2 , RP-TiO 2 -1, RP-TiO 2 -2, RP-TiO 2 -смесь, RP-TiO 2 -6 ч и RP-TiO 2 -24 ч), которые показаны на рисунке S7, RP-TiO 2 -12 ч показали значительно повышенную фотокаталитическую активность при освещении видимым светом. Другой фотокатализатор, размолотый в течение более длительного времени, проявлял более низкую фотокаталитическую активность, которая была приписана агломерации мелких частиц из-за увеличенного времени размола, что приводит к пониженной фотокаталитической активности. Константа скорости ( k ) была рассчитана для уровня повышенной активности RP-TiO 2 -12 ч по сравнению с чистым материалом (Рисунок S7). Значения k P-RP, P-TiO 2 , RP-TiO 2 -1, RP-TiO 2 -2, RP-TiO 2 -mix, RP-TiO 2 -6 ч, RP-TiO 2 -12 ч и RP-TiO 2 -24 ч для фотокаталитического разложения RhB при облучении видимым светом составляли 0,06258 / ч, 0,04263 / ч, 0,02189 / ч, 0,01648 / ч. , 0.02914 / ч, 0,04923 / ч, 0,2484 / ч и 0,0716 / ч соответственно. Кажущаяся константа скорости разложения RhB 2 — 12 ч при облучении видимым светом была почти в четыре и шесть раз выше, чем у P-RP и P-TiO 2 . Эти улучшенные фотокаталитические характеристики RP-TiO 2 -12 ч объяснялись, в основном, способностью собирать хорошо видимый свет из-за его узкой запрещенной зоны по сравнению с P-TiO 2 , что могло способствовать легкой генерации электронов и отверстия над RP-TiO 2 -12 ч при облучении видимым светом. Кроме того, эффективное образование гетероперехода на границе раздела RP и TiO 2 также может играть важную роль в повышении эффективного разделения фотогенерированных электронов и дырок, тем самым улучшая фотокаталитическую активность в видимом свете. Улучшение только в области поглощения видимого света не может гарантировать высокую фотокаталитическую активность, поскольку разделение фотогенерированных электронно-дырочных пар и их миграция к участкам поверхностных реакций также играет важную роль в определении фотокаталитических характеристик.Способность RP-TiO 2 к рециркуляции через 12 часов после каталитической реакции наблюдалась путем сбора, промывки и сушки катализаторов. Полученный фотоктализатор показал хорошую стабильность после трех последовательных циклических прогонов, что дополнительно указывает на его повторное использование (Рисунок S8).

Рисунок 7

( a ) График кинетики фотодеградации RhB как функция времени освещения над P-TiO 2 и RP-TiO 2 -12 ч наногибридный фотокатализатор, ( b ) предложенная схема диаграмма генерации фотовозбужденных электронов и дырок, разделения и процесса их переноса через границу раздела фотокатализатора RP-TiO2-12 ч при освещении видимым светом и графики Найквиста ( c ).

На основе улучшенных характеристик, показанных RP-TiO 2 -12 ч, было предложено возможное фотовозбуждение электронов и дырок и его электронный перенос по поверхности фотокатализаторов при видимом освещении, как показано на рисунке 7b. Фотокаталитические характеристики, показанные P-TiO 2 , считались незначительными при освещении видимым светом из-за широкой запрещенной зоны и высокой скорости рекомбинации фотоиндуцированных электронов и дырок. Это явление было также подтверждено фотокаталитическим тестом, как обсуждалось выше.По сравнению с другими образцами RP-TiO 2 -12 ч проявлял заметно повышенную фотокаталитическую активность в аналогичных условиях. Это существенное различие в активности RP-TiO 2 -12 ч можно объяснить двумя частями, потому что высокая фотокаталитическая активность обусловлена ​​не только улучшением светопоглощающей способности доступных участков реакции фотоктализаторов, также играет важную роль роль в определении фотокаталитических характеристик. Во-первых, когда RP-TiO 2 -12 ч облучали видимым светом, фотовозбужденные электроны из VB TiO 2 легко мигрируют в CB TiO 2 из-за его достаточно узкой запрещенной зоны.Кроме того, электроны VB RP также мигрируют в CB RP в аналогичных условиях. Эти избыточные фотовозбужденные электроны, которые накапливались на поверхности TiO 2 , затем улавливались молекулами растворенного кислорода в воде с образованием супероксид-радикальных анионов ( O 2 ) и гидроксильных радикалов (HO ). ) 25 . Точно так же фотогенерированные дырки, присутствующие на поверхности TiO 2 и RP, реагируют с адсорбированными на поверхности гидроксильными ионами с образованием высокореакционноспособного HO .Эти высокореактивные радикалы ответственны за фотодеградацию и минерализацию загрязняющих веществ.

Положение CB края RP более отрицательно, чем TiO 2 , что помогает легко переносить фотовозбужденные электроны от RP к CB TiO 2 через интерфейс. Кроме того, покрытие из TiO 2 с помощью RP может также отвечать за поглощение видимого света и, следовательно, производить электроны под действием видимого фотооблучения, которые затем передаются на CB TiO 2 .Это явление также подтвердило наличие RP на поверхности TiO 2 . Следовательно, прямой перенос носителя заряда может снизить вероятность рекомбинации фотогенерированных частиц, что способствует эффективному разделению зарядов и увеличивает фотокаталитическую активность, как показано на рисунке 7b. RP-TiO 2 -12h продемонстрировал значительно повышенную фотокаталитическую активность по сравнению с другими образцами в тех же условиях, что позволяет предположить, что RP-TiO 2 -12 h проявляет более сильную способность к разделению электронно-дырочных пар, как показано PL анализ (Рисунок S4).Кроме того, гетеропереход также играет важную роль в разделении фотогенерированных электронов и дырок. С другой стороны, взаимодействие между RP и TiO 2 через Ti-OP может также создавать мелкие ловушки на поверхности или границе раздела TiO 2 и дополнительно уменьшать ширину запрещенной зоны, что помогает повысить способность поглощения видимого света материалы. Эти мелкие состояния ловушек могут повысить эффективность носителей заряда между границей раздела, что помогает увеличить время жизни фотогенерированных электронов и дырок, тем самым улучшая фотокаталитическую активность RP-TiO 2 -12 ч при облучении видимым светом.Следовательно, превосходная фотокаталитическая активность RP-TiO 2 -12 часов может быть отнесена к комбинированным синергетическим эффектам, таким как большое количество носителей заряда, накопленных на поверхности фотокатализатора, используемого для катализированной серии реакций восстановления и окисления. , межфазный перенос носителей заряда, эффективное разделение зарядов и уменьшенная запрещенная зона.

EIS-измерения были выполнены в темноте и в условиях освещения для изучения межфазных характеристик подготовленных фотоэлектродов на основе P-TiO 2 и RP-TiO 2 -12 h, таких как сопротивление переносу заряда и скорость рекомбинации фотогенерированные электроны-дырки. Как показано на рисунке 7c, результат EIS для RP-TiO 2 -12 ч отражает меньший радиус дуги по сравнению с P-TiO 2 , что предполагает лучшее разделение фотогенерированных электронно-дырочных пар и более быстрый межфазный заряд. перенос при облучении видимым светом над наногибридным фотоэлектродом RP-TiO 2 -12 ч. В целом, наличие меньшего радиуса дуги на графике EIS демонстрирует меньшее сопротивление переносу электронов, эффективное разделение фотогенерированных электронно-дырочных пар и более быстрый межфазный перенос заряда на поверхности фотоэлектродов 25 .Эти результаты показывают аналогичную тенденцию с анализом ФЛ и фотокаталитической активностью.

LSV был проведен для получения светочувствительных характеристик электродов P-TiO 2 и RP-TiO 2 -12 ч в темноте и в условиях освещения 26 . На рис. 8а показано, что фотоэлектрод с наночастицами P-TiO 2 показал плохой отклик фототока, который значительно улучшился после добавления реагирующего на видимый свет RP. Фототок RP-TiO 2 -12 ч был примерно в 2 раза выше, чем у P-TiO 2 .Увеличение фототока RP-TiO 2 -12 ч могло быть связано с узкой запрещенной зоной, широкой способностью поглощения видимого света и улучшенным разделением зарядов фотогенерированных электронно-дырочных пар. Кроме того, образование гетероперехода на границе раздела металл-оксид металла также может играть важную роль в улучшении эффективного разделения фотогенерированных электронов и дырок, тем самым увеличивая фототок.

Рисунок 8

( a ) Вольтамперограммы линейной развертки и ( b ) вольтамперограммы DPV, полученные для P-TiO 2 и RP-TiO 2 -12 ч наногибридных фотоэлектродов в темноте и при освещении видимым светом .

В дополнение к носителям заряда, вызывающим фотокаталитические реакции, эти фотоиндуцированные носители заряда в видимом свете, накопленные на поверхности фотокатализаторов, также ответственны за формирование зарядного поведения в композитных материалах 4,27,28 . Репрезентативный накопительный носитель заряда и его зарядка на наногибриде RP-TiO 2 -12 ч наблюдались с помощью DPV в условиях темного и видимого света и сравнивались с таковым для чистого TiO 2 (рис. 8b).При освещении видимым светом TiO 2 почти не реагировал из-за широкой запрещенной зоны. Напротив, наногибрид RP-TiO 2 -12 ч показал интенсивный и четко определенный пик квантованной емкости заряда при облучении видимым светом. Улучшенные характеристики накопления заряда наногибрида RP-TiO 2 -12 ч по сравнению с P-TiO 2 можно отнести, главным образом, к фосфору, который вызывает сужение запрещенной зоны и, следовательно, способствует большему улавливанию видимого света.Другими словами, синергетические эффекты светособирающей способности RP и уменьшенной запрещенной зоны TiO 2 резко улучшают фотоиндуцированное генерирование носителей заряда на поверхности фотокатализатора при освещении видимым светом, что приводит к его превосходным свойствам накопления заряда. Эти результаты подчеркивают аналогичную тенденцию с анализом PL и фотокаталитической активностью RP-TiO 2 -12 ч.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или уточнить у системного администратора.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файлах cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Канал огибающей

Что такое канал огибающей?

Канал конверта относится к верхней и нижней полосам вокруг ценовых баров, созданным скользящей средней и заранее определенным расстоянием выше и ниже скользящей средней.Расстояние можно рассчитать с помощью процентной переменной выше и ниже скользящей средней (т. Е. 2%, 5% или 10%) или числа стандартных отклонений (т. Е. 1, 2, 3, аналогично полосам Боллинджера. ).

В отличие от традиционных ценовых каналов, каналы конвертов, основанные на стандартном отклонении, меняются со временем в ответ на волатильность ценной бумаги путем расширения или сужения диапазонов.

Ключевые выводы

  • Канал огибающей относится к верхней и нижней полосам вокруг ценовых баров, генерируемым скользящей средней и заранее определенным расстоянием выше и ниже скользящей средней.
  • Расстояние можно рассчитать с помощью процентной переменной выше или ниже скользящего среднего.
  • В отличие от традиционных ценовых каналов, каналы конвертов, основанные на стандартном отклонении, меняются со временем в ответ на волатильность ценной бумаги путем расширения или сужения диапазонов.
  • Каналы конверта могут быть созданы с использованием различных методов, если они работают вместе, чтобы сформировать верхнюю и нижнюю полосы, которые окружают цену ценной бумаги.

Общие сведения о каналах огибающей

Каналы конверта могут быть созданы с использованием различных методов, при условии, что они работают вместе, образуя верхнюю и нижнюю полосы, которые окружают цену ценной бумаги.

Например, трейдер может использовать 20-дневную простую скользящую среднюю и 5% -ное расстояние, чтобы создать канал конверта для данной ценной бумаги. Другие примеры могут включать полосы Боллинджера или каналы Келтнера, которые представляют собой конверты на основе волатильности, созданные с использованием экспоненциальных скользящих средних.

Многие трейдеры реагируют на сигнал продажи, когда цена достигает верхней полосы, и сигнал на покупку, когда цена достигает нижней полосы канала конверта. Часто трейдерам необходимо поэкспериментировать с различными настройками скользящего среднего и расстояния, чтобы найти то, что работает для данной ценной бумаги или рынка.Им также следует следить за прорывами и выходами из каналов конверта в более экстремальных обстоятельствах, поскольку эти сигналы могут обеспечить большую надежность и прибыльность.

Другие технические индикаторы или графические модели могут быть полезны для подтверждения разворотов, снижения частоты ложных сигналов на покупку или продажу.

Пример канала конверта

Графические сервисы определяют и рассчитывают канал конверта по-разному. Например, канал огибающей Worden TC2000 использует скользящее среднее и процентное расстояние выше и ниже скользящего среднего.Взаимодействие с другими людьми

Индикатор настроен на 20-дневную простую скользящую среднюю и расстояние в 6% в этом примере Apple, рисуя верхнюю и нижнюю полосы, которые содержат подавляющее большинство движения цен с октября 2017 года по август 2018 года.

В ноябре 2017 года рост за пределами верхней полосы вызвал сигнал о продаже, который предшествовал небольшому снижению, за которым следует трехмесячный торговый диапазон. Снижение в феврале прорезает нижнюю полосу на неделю, вызывая быстрые убытки, если покупатели на спаде входят слишком рано.Отскок в марте разворачивается в верхней полосе, но акции показывают немного более высокий максимум, прежде чем резко упасть в середине месяца.

Сигналы на покупку в апреле и мае приносят хорошую прибыль, в то время как ралли к Дню поминовения останавливается за пределами верхней полосы, создавая модель длительной консолидации. Наконец, августовский скачок к новому максимуму дает еще один ложный сигнал на продажу, предлагая трейдерам пересмотреть настройки индикатора.

Водород из фотокатализа

Водород из фотокатализа

Идель Вайсберг


4 декабря 2011 г.

Представлено как курсовая работа для Ph340, Стэнфордский университет, осень 2011 г.

Фиг.1: Фотоэлемент. Фотокатализатор заливается водой, которая сияет солнечным светом. Пузыри представляют собой производство кислорода (передняя ячейка) и водорода (задняя ячейка). Источник: Wikimedia Commons

Введение

Самый распространенный сегодня способ получения водорода — это все еще путем парового риформинга из углеводородов (обычно метана), которые дает монооксид углерода для реакции конверсии водяного газа. [1] В в условиях глобального энергетического кризиса производство водорода с использованием фотокатализ получил много внимания как электромагнитный преобразователь химической энергии. Фотокаталитические реакции обычно делятся на две категории: реакции «вниз по склону», в которых энергия фотона, поглощенная фотокатализатором, используется для индукции термодинамически благоприятные реакции (такие как окисление органических соединений), и реакции «вверх по холму», в которых энергия фотона преобразуется в химическую энергию.[2] Расщепление воды на водород и кислородные газы являются примером реакции «вверх по холму».

Физика фотокаталитических реакций

Разделение зоны проводимости и валентная зона полупроводника определяет его запрещенную зону. Если свет энергия, превышающая эту запрещенную зону, облучается на полупроводник, электроны и дырки соответственно генерируются в его проводимости и валентные полосы.Общее расщепление воды достигается, поскольку электроны уменьшают молекулы воды, тогда как дыры окисляют их, согласно уравнения [3]

H 2 O + 2 e → H 2 + 2 ОН H 2 O → ½ O 2 + 2 H + + 2 e

Чтобы эти реакции происходили, окислительно-восстановительный потенциал H + / H 2 (0V) должен быть менее отрицательным чем нижний уровень зоны проводимости, тогда как окислительно-восстановительный потенциал O 2 / H 2 0 (1. 23 В) должно быть меньше положительна, чем верхний уровень валентной зоны. [4] Другими словами, Ширина запрещенной зоны полупроводника должна быть больше 1,23 эВ.

Оценка эффективности фотокатализатора

Самый распространенный способ оценки фотокатализатора эффективность заключается в расчете его внешнего квантового выхода (QY), определяемого как

QY = (количество фотогенерированных электронов)
(Количество падающих фотонов)
= (I × hν)
(e × P)

где I — электрический ток, e — основной заряд электрона, P — полная мощность фотонов, ч — постоянная Планка, ν — частота падающего света.[5]

Поскольку энергия фотона зависит от длина волны света, QY реагирует на различные длины волн в спектр света, падающего на фотокаталитический материал.

Основные вызовы практичности

Несколько факторов ограничивают использование материалов. как фотокатализаторы, например, имеющие подходящий термодинамический потенциал для разделение воды, достаточно узкая запрещенная зона, чтобы реагировать на видимые фотоны и устойчивость к фотокоррозии.[6] Поскольку минимальная ширина запрещенной зоны, необходимая для разделения воды, составляет 1,23 эВ при стандартная температура и давление и pH = 0, теоретический минимум длина световой волны составляет 1008 нм, что находится в диапазоне Инфракрасный свет. Несколько проблем эффективности, упомянутых выше, однако традиционно приводили к низкой эффективности фотокаталитическое расщепление воды даже в видимом диапазоне света. [7] Кроме того, большинство фотокаталитических полупроводниковых материалов имеют запрещенную зону. энергия которого попадает в ультрафиолетовый диапазон, что требует инновационных стратегии (например,грамм. легирующие примеси) для уменьшения ширины запрещенной зоны в видимом свете классифицировать. [8]

Одна из основных задач фотокатализа для расщепление воды — это дефекты в структуре полупроводника, которые вызывают нежелательная рекомбинация электронно-дырочных пар. В результате меньше более 10% падающих фотонов фактически используются для воды в целом. расщепление. [6]

Повышение фотокаталитической эффективности

Протоны не ограничиваются поверхностью полупроводник.Из-за этой делокализации производство водород может быть довольно трудным, требуя использования сокатализаторов, таких как в виде оксидов платины и никеля (II). [7] Эти обычные сокатализаторы, однако также катализируют обратную реакцию (синтез воды). Как В результате были проведены значительные исследования для разработки новых и других эффективные сокатализаторы. Потенциальные кандидаты включают наночастицы смешанный оксид родия и хрома. [6]

Текущие исследования сосредоточены на разработке хороших фотокатализаторы, работающие в диапазоне видимого света. Много нового разработаны порошковые фотокатализаторы для расщепления воды. За Например, фотокатализатор NiO (0,2% масс.) / NaTaO 3 : La (2%) с Ширина запрещенной зоны 4,1 эВ была использована для достижения квантового выхода 56% при длина волны 270 нм. [4] NiO / NaTaO 3 : La является наиболее активным для разделения воды между фотокатализаторами танталита. Решенный во времени инфракрасная абсорбционная спектроскопия показала, что добавка легирующей примеси лантаноид увеличивает время жизни фотогенерированных электронов.На рис.1 показана эволюция H 2 и O 2 в виде пузыри под воздействием солнечных лучей.

Исследования были сосредоточены на использовании материалов, которые может действовать как сборщик и переносчик электронов для увеличения срока службы фотогенерированные носители заряда оригинального фотокаталитического материалы. Например, недавние исследования основывались на использовании графеновые нанолисты, украшенные кластерами сульфида кадмия (CdS), чтобы улучшить фотокатализ в видимом свете, достигая производства газообразного водорода ставка 1. 12 ммоль в час (примерно в 4,87 раза выше, чем у чистого CdS наночастицы). [9]

Альтернативный подход к разделению воды — использовать разные фотокаталитические материалы на каждом этапе процесса называется Z-схемой. Пример Z-схемы — разделение воды с использованием Ru / SrTiO 3 и BiVO 4 с Fe 3+ / Fe 2+ редокс пара в качестве электронного реле. [4]

Заключение

Производство газообразного водорода в эффективном и Экологически чистый способ — большая проблема.Фотокаталитическая вода расщепление, хотя и исследуется в течение нескольких десятилетий, все еще многообещающий путь к достижению этой цели. Недавние исследования были сосредоточены на улучшение квантового выхода в видимом свете за счет сужения запрещенной зоны фотокаталитических материалов, уменьшая дефекты в их полупроводниках структур и поиск новых и более эффективных сокатализаторов. Текущий однако эффективности все еще недостаточно для достижения производства водород в промышленных масштабах путем фотокатализа.

© Идель Вайсберг. Автор дает разрешение копировать, распространять и отображать эту работу в неизменном виде, с ссылка на автора, только в некоммерческих целях. Все остальные права, в том числе коммерческие, принадлежат автору.

Список литературы

[1] П. Хойссингер, Р. Ломюллер и А. М. Уотсон, «Водород», в Энциклопедии Ульмана Промышленности. Химия, 5-е изд. (Wiley-VCH, 2005).

[2] M. Matsuoka et al. , «Фотокатализ для Производство новой энергии: последние достижения в фотокаталитическом расщеплении воды Реакции производства водорода, «Катализ сегодня» 122 , 51 (2007).

[3] В. Артеро, М. Чаваро-Керлиду и М. Фонтекаве et al. , «Разделение воды с помощью Colbalt», Angew. Chem. Int. Эд. 50 , 7238 (2011)

[4] А. Кудо, «Фотокатализ и солнечный водород. Производство », Pure Appl.Chem. 79 , 1917 (2007).

[5] Н. Серпоне, «Относительная фотонная эффективность и Квантовые выходы в гетерогенном фотокатализе », J, Photochem. Photobiol. А 104 , 1 (1997).

[6] К. Маэда и К. Домен, «Фотокаталитическая вода. Расщепление: недавний прогресс и будущие задачи », J. Phys. Chem. Lett. 1 , 2655 (2010).

[7] Дж. Ауденховен, Ф. Шайен и М. Вольфс, «Основы фотокаталитической воды Расщепление видимым светом «, Технический университет Эйндховена, 21 04 марта.

[8] А. Кудо, Ю. Мисеки, «Гетерогенные Фотокаталитические материалы для расщепления воды, Chem. Soc. Rev., 38 , 253 (2009).

[9] Q. Li et al. , «Высокоэффективный Фотокаталитическое производство водорода в видимом свете Графеновые нанолисты, декорированные CdS-кластером «, J. Am. Chem. Soc. 133 , 10878 (2011).

Декоррелированный входной сигнал разделяет мощность узкополосного γ и жирного шрифта в зрительной коре человека

Объекты и стимулы.

Исследование проводилось на отдельных сеансах ЭЭГ, фМРТ и спин-мечения артерий (ASL). Всего в исследовании приняли участие 22 пациента (9 женщин, без психиатрических или неврологических симптомов на момент сканирования или в прошлом, скорректированное до нормального зрения) в соответствии с рекомендациями Внутреннего наблюдательного совета Центра госпитального университета Шербрука. Все стимулы были сгенерированы с помощью Psychophysics Toolbox (Brainard, 1997) и представлены на сером фоне с яркостью, равной средней яркости стимула (см.рис.1 a , вверху). Параметры невозмущенной решетки следующие: пространственная частота 3 цикла / градус, временная частота 6 циклов / с, дрейф справа налево в пределах круглой апертуры 7 градусов, расположенной в центре поля зрения субъекта. Контраст Майкельсона (MC) был отрегулирован (100%, 33% и 5%) за счет сужения диапазона яркости невозмущенной решетки при сохранении средней яркости постоянной и равной яркости фона. Пространственная рандомизация (SR) невозмущенной решетки была достигнута путем пространственной перестановки участков решетки (Zhou et al. , 2008). Вкратце, участки решетки (0,15 × 0,15 °) выбирались случайным образом и менялись местами с другими случайно выбранными областями до тех пор, пока желаемый процент решетки не был рандомизирован (для этого исследования уровни SR составляли 10% и 60%) без изменения MC (Sun et al. др., 2015).

Получение и анализ фМРТ.

Объемы всего мозга были получены на 3T МРТ сканере (Ingenia, Philips Healthcare) с использованием 32-канальной катушки для головы для приема и следующих параметров: TR / TE = 2000/30 мс, угол поворота = 70 °, FOV = 224 × 224 × 136.5 мм и размер вокселя = 3,5 мм изотропный. Стимулы проецировались с совместимого с МРТ монитора (разрешение = 800 × 600 пикселей, частота кадров = 75 Гц) на зеркало, расположенное над лицом испытуемого. Представление стимула было разделено на 9 отдельных интервалов сбора данных по 8,5 мин с остановкой на ∼1 мин между интервалами для разговора с субъектом. Трехмерное градиентно-эхо-изображение, взвешенное по T1 (TR / TE = 7,9 / 3,5 мс, угол поворота = 8 °, FOV = 240 × 240 × 150 мм, размер вокселя = 1 мм, изотропный) было получено после получения fMRI. Стимулы предъявлялись со скоростью один стимул за 16 с, в которых решетка присутствовала в течение 2 с. Каждый из пяти типов стимулов предъявлялся 5 раз в интервале 8,5 минут в псевдослучайном порядке, всего 270 предъявлений (45 на тип стимула). Испытуемых проинструктировали сохранять фиксацию на центральном перекрестии в течение каждого 8,5-минутного интервала и воздерживаться от морганий в периоды во время или непосредственно после предъявления стимула, на что указывает цвет центральной точки фиксации (красный для периодов -4: 10 с. относительно начала стимула, черный в течение периодов позже 10 с после начала стимула).Вся обработка фМРТ выполнялась с использованием AFNI (Cox, 1996), FSL (Jenkinson et al., 2012) и специально написанных сценариев MATLAB (The MathWorks). Изображения фМРТ были скорректированы по движению (Jenkinson et al., 2002) как для внутрисканированных, так и для межсканированных движений. Затем изображения были объединены в течение 9 сеансов, и анализ независимых компонентов (ICA) с использованием MELODIC (Beckmann and Smith, 2004) был использован для создания 150 IC. Динамика каждого компонента коррелировалась со свернутым стимулом (с использованием значений по умолчанию в spm_hrf.m ), а компоненты с устойчивой и статистически значимой ( r > 0,25, что соответствует p <0,00001, скорректировано Бонферрони) корреляцией были выбраны для дальнейшего анализа и усреднены (обычно 1–3 компонента на каждого пациента). Этот порог корреляции был выбран, так как он привел к тому, что карты веса ICA были ограничены серым веществом около затылочного полюса всех субъектов. Величина BOLD, связанная со стимулом, была рассчитана на основе одного испытания в каждую временную точку от 0 до 16 с относительно начала стимула путем вычитания базовой линии ( t = 0 с) из значения в этой точке.Чтобы создать средние по группе карты и выполнить анализ на основе вокселей, изображения были нелинейно преобразованы в стандартизированный атлас (MNI 152) с использованием ANTS (Avants et al., 2011).

Приобретение и анализ CBF.

Восемь субъектов, участвовавших в эксперименте фМРТ, также участвовали в эксперименте ASL. Для измерения CBF использовалась 20-секундная схема включения-выключения, более 3 типов стимулов (5% MC, 100% MC, 60% SR) с использованием последовательно перемеженных CBF и BOLD-захватов, где три 8,5-минутных блока CBF чередовались с тремя 8 .5 мин. ЖИЛЫЙ снимок для эксперимента продолжительностью 50 мин. Для оценки относительных изменений CBF использовали последовательность pCASL с подавлением фона с маркировочной пластиной у основания мозжечка. Визуализацию выполняли с длительностью метки 1650 мс и задержкой после метки 1600 мс с использованием 2D мультисрезового считывания EPI с TR / TE 4000/14 мс. Восемнадцать смежных срезов толщиной 4 мм были получены с разрешением в плоскости 3 × 3 мм и осевым полем обзора 240 × 240 мм. В каждый момент времени помеченное изображение вычиталось из контрольного изображения, что давало эффективное временное разрешение 8000 мс.Было собрано шестьдесят пар метка / контроль. Объемы ASL и BOLD каждого субъекта были зарегистрированы в первом томе из первого сканирования BOLD после применения коррекции движения ко всем изображениям BOLD. Функциональные ROI были определены отдельно для экспериментов BOLD и ASL путем корреляции с использованием стандартного подхода HRF-свертки. Чтобы гарантировать, что сравнение BOLD-ASL не было искажено размером / местоположением ROI, две карты корреляции (одна для ASL, одна для BOLD) были усреднены, и была создана одна ROI для обеих модальностей путем определения порога усредненных карт на r. > 0.35. Затем временные ряды BOLD и ASL были усреднены по вокселям в пределах этой области интереса, а базовый уровень нормализован на усредненные 8 секунд, предшествующие началу стимула. Этот порог коэффициента корреляции был немного выше, чем для эксперимента только BOLD ( r > 0,25) из-за более длительных периодов стимуляции / отдыха, используемых при получении CBF. Изменения, вызванные стимулом, определялись как (стимул — базовый уровень) / базовый уровень для BOLD и стимул / базовый уровень для ASL, что дает процентное и частичное изменение, соответственно.ICA не использовался в анализе данных ASL / BOLD, потому что процентное изменение BOLD должно находиться в заранее заданном диапазоне (обычно от 1% до 10%) для реалистичной оценки мозговой скорости метаболизма кислорода (CMRO 2 ) с помощью модели Дэвиса. (Davis et al., 1998), а значения процентных изменений по временным курсам ICA были далеко за пределами этого диапазона.

Сбор и анализ ЭЭГ.

Сигналы скальпа были получены с помощью 64-канальной системы ЭЭГ (Brain Products). Испытуемые удобно разместились в стандартном офисном кресле, поскольку стимулы предъявлялись на ЭЛТ-мониторе (разрешение = 800 × 600 пикселей, частота кадров = 85 Гц).Сеансы предъявления стимулов были такой же продолжительности, как и сеансы ЖИРНЫМ, с предъявлением стимула, разбитым на девять отдельных интервалов по 8,5 мин, с остановкой сбора данных на ~ 1 мин между интервалами для общения с субъектом и проверки качества сигнала. Стимулы предъявлялись с частотой 1 стимул каждые 5 с, и каждый из 6 типов стимулов предъявлялся псевдослучайным образом 135 раз, в общей сложности 810 испытаний на каждого участника. Каждое испытание начиналось с изменения цвета точки фиксации с черного на красный, за которым следует 0.Спустя 5–1 с (псевдослучайное дрожание) появлением стимула. Дрейфующая решетка была видна в течение 2 секунд, как в эксперименте с фМРТ, и испытуемых проинструктировали поддерживать фиксацию в течение дополнительных 0,5 с после смещения стимула, прежде чем перекрестие изменится с красного на черное, начиная с периода отдыха 2 секунды. Каждый 8,5-минутный интервал сбора данных содержал пять 8-секундных периодов отдыха с интервалом в 2 минуты, в течение которых испытуемым разрешалось многократно моргать и вносить небольшие изменения позы, чтобы ограничить крупномасштабную миогенную активность временами, в течение которых стимул не предъявлялся.Вся обработка данных ЭЭГ выполнялась с использованием eeglab (Delorme and Makeig, 2004) версии 10.0 и специально созданных сценариев MATLAB. Наборы данных были понижены до 256 Гц, и электроды с плохим сигналом (определяемые как те, у которых: zscore ( сумма ( абс ( diff (временной ряд канала)))> 2,5) были интерполированы. Сеансы ЭЭГ были объединены в непрерывный 90-минутный набор данных, отфильтрованы полосой пропускания между 1 и 120 Гц и разложены с использованием ICA. Был разработан новый метод автоматического выбора компонентов ICA для выделения определенных нейронных компонентов: во-первых, функция отклика нейронов шаблона (NRF) была определена с помощью фильтрация задних электродов пространства кожи головы (все участки PO, P и O) в диапазоне 10–25 Гц и 40–110 Гц и взятие общего среднего по всем испытуемым (этот диапазон был выбран, поскольку он охватывает наиболее значительную активность, индуцированную стимулом) .Это дало два шаблонных временных курса: один для более низких и один для более высоких частот. Затем компоненты ICA были отфильтрованы в тех же двух частотных диапазонах и выпрямлены. Исправленные, отфильтрованные временные ряды каждого компонента были привязаны к временным отрезкам и коррелировались на основе одного испытания с NRF в том же частотном диапазоне. Затем компоненты были отсортированы в соответствии с их корреляцией (Pearson r ) с NRF, и были отобраны 2 лучших компонента от каждого предмета. Визуальный осмотр этих компонентов показал, что их весовые карты всегда ограничивались электродами затылочных долей, что уменьшало влияние движений глаз на данные (Onton and Makeig, 2009; Hipp and Siegel, 2013). Затем испытания стимулов были отсрочены от [-0,85: 2,85 с] относительно начала стимула, а спектральное возмущение, связанное с событием, с поправкой на исходный уровень, оценивалось в отдельных испытаниях и усреднялось по двум верхним компонентам. Модуляция ЭЭГ на каждой частоте усреднялась во временном диапазоне [500–2000 мс].

Модель сети.

Используемая модель соответствует скачкообразной сети Вильсона-Коуэна γ-активности (Brunel, Wang, 2003; Wallace et al., 2011; Jadi and Sejnowski, 2014). Сеть состоит из взаимосвязанных популяций возбуждающих и тормозных пуассоновских нейронов с бинарными состояниями: когда нейрон j активен в момент времени t , его импульсная активность X j ( t ) установлена ​​на 1, и в противном случае установите 0.Частота срабатывания отдельных нейронов подчиняется r e, i j = β e , i j f ( u e, i j) 904 , для некоторого усиления β и где f — функция ответа нейронов. Заместители мембранного потенциала u e, i j подчиняются системе динамических уравнений следующим образом: Пресинаптические возбуждающие и тормозящие входы соответствуют следующим суммам афферентных, рекуррентных и обратных вкладов: и где w нм — синаптические веса, I o , { e , i } j — токи смещения, а ξ e , j ( t ) — независимые процессы белого шума с нулевым средним.Возбуждающие нейроны далее управляются входом обратной связи I обратная связь , e j = GN e −2 k 9034 X ( t ) X e k ( t ), через который совпадающий выброс запускает тормозящую реакцию обратной связи. Сеть разреженная с вероятностью подключения 0,8; Тормозящие синапсы могут достигать всех нейронов, тогда как возбуждающим синапсам разрешено связываться только с 50 ближайшими соседями. Значения параметров модели приведены в таблице 1. Глобальный сетевой сигнал ЭЭГ был рассчитан с использованием средневзвешенного значения индивидуальных потенциалов следующим образом: Для моделирования эффектов MC возбуждающие нейроны подвергались дополнительному контрастно-зависимому входу C j . Для выбранного уровня пространственной рандомизации SR = [0, 1], у ряда возбуждающих нейронов SR · N e входные данные, зависящие от контраста, были искажены на некоторую случайную величину; то есть C j = C среднее + η SR j , где η SR j — случайные возмущения с нулевым средним, представляющие, напротив, локализованные случайные изменения.Тем не менее, повсюду, зависящий от контраста средний входной сигнал сети оставался постоянным; то есть < C j > = C означает . Для ясности мы называем входные изменения, зависящие от контраста (MC) и входные корреляционные изменения (SR), как I m и I sc соответственно. В этом отношении низкое значение I sc отражает сценарий, при котором кортикальные нейроны получают входные сигналы разной силы: пространственно декоррелированный вход (в отличие от разных таймингов входа, т.е.е., десинхронизированный вход, который здесь не изучался). Этот подход был предназначен для воспроизведения так называемого «темного доминирования» нейронов V1, чей ответ на темные стимулы (на сером фоне) относительно больше, чем на белые стимулы, по сравнению с соответствующими различиями в латентности начала (Yeh et al., 2009; Xing et al., др., 2010, 2014).

Таблица 1.

Параметры модели, используемые для моделирования

Проверка модели.

Всего было смоделировано 2450 возможных комбинаций (I m , I sc ) комбинаций, каждая из которых дает отдельный сигнал ЭЭГ.Исходя из этого, мы сосредоточились только на смоделированных сигналах, которые лучше всего соответствовали экспериментальным данным ЭЭГ в каждом из 5 условий стимула. Для этого был использован двухэтапный подход: во-первых, спектр мощности каждого смоделированного сигнала ЭЭГ был коррелирован с каждым из 5 экспериментальных спектров мощности ЭЭГ, показанных на рисунке 2 a , b , и только верхними 2. % были сохранены (что составляет ~ 13 [I m , I sc ] комбинаций на каждое условие стимула).Хотя этот первый шаг обеспечил сохранение только смоделированных данных со спектральными пиками, соответствующими экспериментальным данным, он не гарантировал, что их амплитуды обязательно совпадают с наблюдаемыми в разных условиях стимула. Для этого мы использовали второй шаг, на котором рассчитывалась средняя мощность в диапазоне NBG (60–70 Гц), и сохранялись только смоделированные значения NBG, попадающие в пределах 1 SD от экспериментальных данных. Таким образом, эта двухэтапная процедура гарантировала, что единственные комбинации (I m , I sc ), сохраненные для дальнейшего анализа, точно соответствовали экспериментальным данным как по форме спектра, так и по амплитуде.

GLM-анализ.

Для количественной оценки вкладов I m и I sc в экспериментальные данные оба были использованы в качестве регрессоров в GLM следующим образом: где NBG exp и жирный шрифт exp представляют средние по группе экспериментальные значения, тогда как I m и I sc представляют значения моделирования. Это выполнялось в два этапа: сначала использовались средние значения (I m , I sc ) и вычислялась степень согласия ( R 2 ).Затем были использованы все возможные комбинации (I m , I sc ), что дало несколько значений R 2 для каждого условия стимула. Этот процесс был повторен после случайного перемешивания экспериментальных и смоделированных данных.

Статистические процедуры.

Все полосы погрешностей указывают на SEM.

alexxlab / 11.01.2019 / Разное

Добавить комментарий

Почта не будет опубликована / Обязательны для заполнения *