NiS/TiO2/Ti3C2三元异质结结构的构筑及光催化产氢性能

作者：姚庆; 顼建乐^*; 金闯; 王亮; 赵文森; 李朋伟^*

来源：微纳电子技术, 2023, 60(04): 526-533.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2023.04.005

• Ti3C2
• MXene
• 原位自氧化
• 光催化产氢
• 异质结结构

二维过渡金属碳化物MXene(Ti3C2)因其优良二维层状结构及导电性被认为是一种理想的光催化材料。采用两步水热法结合原位自氧化方法合成了NiS/TiO2/Ti3C2(TCTNS)三元复合光催化剂。运用多种分析手段(场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见光(UV-Vis)吸收光谱仪及光电流测试)对其结构进行了表征，研究了其光催化分解水产氢的活性，探讨了材料的组成、结构与性能之间的相互影响。结果表明，与单一NiS和二元TiO2/Ti3C2催化剂相比，复合光催化剂具有更高的光电性能。其可见光驱动的光催化H2产氢速率可达3 269μmol/(g·h),是二元TiO2/Ti3C2产氢速率的约19倍。实验结果表明，由于NiS和TiO2纳米颗粒覆盖重建的多异质结界面，以及TCTNS复合光催化剂中存在更多的电子转移通道，复合光催化剂可显著抑制光生载流子的复合，实现高效的光-电能源转换，因此在光催化产氢领域有广阔的应用前景。

• 单位
  太原理工大学; 江苏斯迪克新材料科技股份有限公司