纳米Ti_(3)C_(2)/g-C_(3)N_(4)光催化剂的制备与高效降解亚甲基蓝

作者：刘春轩; 伍锐; 鲍瑞; 易健宏; 曹柳絮; 葛振华

来源：中国有色金属学报, 2022, 1-19.

• 氮化碳
• 复合光催化剂
• 量子点
• 超氧自由基

通过在基体表面引入助催化剂可以减少电子空穴的复合，进而提升半导体光催化剂的催化效率。本文通过一步水热法将纳米Ti_(3)C_(2)原位氧化为TiO_(2)量子点-碳量子点作为助催化剂包覆在g-C_(3)N_(4)基体上，通过表征复合光催化剂的物相组成、表面化学态和显微形貌可确定纳米Ti_(3)C_(2)成功转化为TiO_(2)量子点-碳量子点并均匀分布于g-C_(3)N_(4)表面，当纳米Ti_(3)C_(2)加入量为60 mg时制备的复合光催化剂的催化效率最高，是单一g-C_(3)N_(4)的4.37倍，光电化学测试和第一性原理计算结果表明催化效率提升的主要原因为：TiO_(2)量子点与g-C_(3)N_(4)形成了结合紧密的typeⅡ型异质结，提升了光生载流子的分离-迁移效率。同时碳量子点（CQDs）的上转换效应将600-750 nm波长范围的光转化为g-C_(3)N_(4)可吸收的400-460 nm的可见光，提高了g-C_(3)N_(4)对太阳光的利用率。该研究为异质光催化的制备和性能提升提供了研究思路和借鉴。

• 单位
  昆明理工大学; 材料科学与工程学院