新型二维材料MXene热力学稳定性及光催化性能探究

摘要

本文采用HF刻蚀Ti3AlC2材料制备新型二维Ti3C2Tx材料,并通过SEM、TEM和XRD对其微观结构进行探究,结果表明Ti3C2Tx材料具有类手风琴的二维层状结构。另外,本文采用热重分析对其热力学稳定性进行探究,结果表明Ti3C2Tx二维材料表面负载的-F和-OH官能团可通过煅烧处理去除。结合SEM和XRD结果可知,在空气氛围下,当温度高于200℃时,Ti3C2Tx二维材料与O2反应生成TiO2光催化剂,TiO2/Ti3C2Tx复合光催化剂通过肖特基势垒形成异质结,能够有效提高光生电子和空穴的复合率,TiO2/Ti3C2Tx-200复合光催化剂对甲基橙的降解率可达到58.65%,拓宽了MXene材料在光催化领域的应用。