TiO2/ML-Ti3C2复合纳米材料的制备及其光催化性能

摘要

通过水热技术在二维(2D)多层材料Ti3C2(multi-layer Ti3C2,ML-Ti3C2)的表面及层间原位晶化和生长锐钛矿相TiO2纳米球,制备出TiO2/ML-Ti3C2复合纳米材料.采用XRD、SEM、氮吸附等表征技术对TiO2/ML-Ti3C2纳米复合材料进行分析表征,并以亚甲基蓝(MB)为模拟污染物,对纯TiO2和TiO2/ML-Ti3C2复合纳米材料的光催化性能进行了评价.实验结果表明,两种材料的耦合抑制了TiO2中光生电子-空穴对的湮灭,延长了复合光催化剂中载流子寿命,拓宽了复合材料的光谱响应范围.在紫外光照射下,以TiO2/ML-Ti3C2复合纳米材料为光催化剂,200 mg/L的MB溶液在20 min内几乎完全脱色,降解率为98.98％.TiO2/ML-Ti3C2纳米复合材料的光催化性能优于纯TiO2和Ti3C2,Ti3C2优异的电子传输能力和超强的吸附性能优化了TiO2的光催化性能.本研究为使用光催化技术处理废水提供了一种新的思路,具有一定的实际应用前景.