碳包覆TiO2-x纳米颗粒复合材料的制备及其光催化性能

作者：顼建乐; 崔泽岳; 张潇; 赵瑛; 赵文森; 金闯; 李朋伟^*

来源：微纳电子技术, 2022, 59(06): 516-528.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2022.06.003

• 纳米材料
• 复合材料
• TiO2-x
• 光催化
• 异质结构
• 界面效应

TiO2-x纳米材料独特的氧空位和微观结构使其具有优异的物化性质，成为目前光催化领域研究的热点。单一TiO2-x材料光生载流子复合速率相对较快且表面化学稳定性弱，极大地限制了其在光催化领域的应用。通过一步氢化-碳化法合成碳包覆TiO2-x异质结构的TiO2-x@Cabon(TC)复合材料。通过调控碳化温度，TC复合材料可见光吸收性能明显增强，800℃碳化温度下制备的TC-2复合材料光电流密度最大可达到0.52 mA/cm2。在可见光照射下，TC-2复合材料对RhB的降解率为85%,反应速率约为原始TiO2的2.5倍，光解水制氢速率提高4.3倍。实验结果表明，碳材料和TiO2-x纳米材料的异质界面效应可有效增强复合材料的光电协同性能。本研究有助于为高效光催化材料的设计提供参考，拓宽光催化材料在生态及绿色能源领域的应用。

• 单位
  太原理工大学; 江苏斯迪克新材料科技股份有限公司