高催化活性2D/2D Ti3C2/Bi4O5Br2纳米片异质结的构建及其可见光催化去除NO

摘要

本研究采用水热法构建出2D/2D Ti3C2/Bi4O5Br2纳米异质结,在可见光下研究了该复合材料对NO的光催化去除能力.实验表明,15％Ti3C2/Bi4O5Br2对NO的光催化去除效率相比纯Bi4O5Br2显著提高:其降解效率达到57.6％,比Bi4O5Br2高27.1％.同时,15％Ti3C2/Bi4O5Br2具有很好的稳定性,经过5次循环催化,其催化率依然接近50.0％.研究发现,反应过程中主要的反应活性物质是e-和·O2-,光氧化产物主要为NO2-和NO3-.分析复合材料的光催化机制,发现光催化活性的提高主要得益于2D/2D Ti3C2/Bi4O5Br2异质结提高了电子与空穴的分离率,从而提高了光催化效率.这项工作提供了一个制备2D/2D纳米复合材料用于光催化降解环境污染物的有效方法,在缓解能源紧张与环境污染方面有巨大应用潜力.