合理设计的 Ti3C2/N、S-TiO2/g-C3N4 三元异质结构与空间电荷分离增强光催化析氢( 三 ) _2g

方案1. TC/NST/CN复合材料合成过程示意图。
2.2.4 。 Pt-N、S掺杂-TiO2/g-C3N4的合成
采用光沉积法合成了Pt负载N、S掺杂-TiO2/g-C3N4复合材料。在典型的方法中，将0.5 g NS-TiO2/g-C3N4分散在50 ml 10%甲醇水溶液中，然后在搅拌条件下向混合物中注入一定量的0.01 M H2PtCl6水溶液。将所得溶液抽真空并用150 W氙灯照射约2小时。此后，将所得样品用去离子水洗涤，然后用乙醇洗涤，然后在真空烘箱中在80°C下干燥12小时。所得样品记为Pt-NST/CN ， Pt的负载量为1.0% 。

图1. (a) Ti3AlC2、Ti3C2MXene、N、S掺杂的TiO2和g-C3N4的XRD图谱。 (b) N、S-TiO2/g-C3N4和TC/NST/CN复合材料在不同 Ti3C2负载量（2 wt%、4 wt%和5 wt%）下的XRD图。 (c) Ti3C2和4-TC/NST/CN复合材料的拉曼光谱。

图2. (a) Ti3C2和4-TC/NST/CN复合材料的XPS谱图。 (b) Ti3C2的(a) Ti 2p、(b) C 1s和(c) O1s的XPS光谱。

图4. (a) Ti3C2的FESEM图像。 (b) 4-TC/NST/CN的FESEM图像(c-e) 4-TC/NST/CN复合材料的HRTEM图像。
HRTEM分析进一步阐明了4-TC/NST/CN复合材料的形貌和微观结构，如图4（c-e）所示。图4（d）描绘了g-C3N4（红色框部分）的二维层状结构，并由N、S-TiO2（蓝色区域包围）纳米粒子和少量 Ti3C2纳米片（用粉色线表示）装饰。部分嵌入其表面。此外，图4(e)中的HRTEM图像显示出清晰的晶格条纹，其d间距为0.25 nm和0.36 nm ，这归因于 Ti3C2的(0 0 6)和(1 0 1)面的晶格间距分别为MXene和锐钛矿-TiO2 。此外，黄色虚线表示纳米杂化物组分之间的无缝接合界面。结果，复合材料中的Ti3C2、N、S-TiO2、g-C3N4之间形成了紧密的异质结。这种类型的异质结提供了更多的电子转移通道，并促进了光诱导电荷转移和分离效率。此外， HRTEM分析的结果支持FESEM结果。此外， 4-TC/NST/CN复合材料的选区电子衍射（SAED）图案显示出清晰的衍射环，这对应于锐钛矿-TiO2和 Ti3C2平面中不同晶面的多晶性质（图S3）。此外，图S4表示Ti、C、O和F元素在 Ti3C2的能量色散X射线（EDX）映射光谱中的分布，这表明在原位HF蚀刻MAX相后Al元素完全消失。 4-TC/NST/CN复合材料的EDX光谱（图S5）揭示了Ti、C、O、S和N元素的存在，进一步证实了 Ti3C2、N、S掺杂的TiO2和g-C3N4 。加载贵金属Pt的N、S-TiO2/g-C3N4的FESEM图像和EDX元素映射如图 S6所示。从图 S6可以看出， Pt纳米颗粒分布在N、S-TiO2/g-C3N4表面的表面上。然而，从EDX结果可以证实Pt元素的存在，这表明形成了Pt修饰的N ， S-TiO2/g-C3N4光催化剂。

图5. (a)所有合成材料的紫外-可见光谱。 (b) N、S掺杂的TiO2、(c)g-C3N4、(d) N、S-TiO2/g-C3N4和(e) 4-TC/NST/CN复合材料的Tauc图。 (f)所有合成样品的PL光谱。
这里， ∝ 对应于吸收系数， h、ν和Eg分别表示普朗克常数、光学频率和带隙能量，其中n表示半导体的光学跃迁。相应的曲线如图5（b-d）所示。根据直接带隙模型， N、S改性TiO2、g-C3N4和N、S改性TiO2/g-C3N4的光带能量分别评估为2.89 eV、2.7 eV和2.78 eV 。然而，与N S-TiO2(Eg = 2.89 eV)相比，由于g-C3N4的存在， N S掺杂的TiO2/g-C3N4的带隙值相对较低。有趣的是，在用金属 Ti3C2对N、S-TiO2/g-C3N4进行改性后， 4-TC/NST/CN复合材料的带隙变窄至2.37 eV（图5（e）），这种窄带隙可以增强光收获和促进光催化活性。

图6. (a)电化学阻抗谱， (b)瞬态光电流响应， (c)线性扫描伏安法， N、S掺杂TiO2、g-C3N4和4-TC/NST/CN复合材料的曲线。 (d) N、S掺杂的TiO2、g-C3N4、N、S掺杂的TiO2/g-C3N4和4-TC/NST/CN复合材料的Mott-Schottky图。

图7. (a)光催化析氢速率， (b)光催化剂的回收活性。

方案2. (a)电荷分离和转移， (b)可见光照射下4-TC/NST/CN中析氢的拟议机制。
【合理设计的 Ti3C2/N、S-TiO2/g-C3N4 三元异质结构与空间电荷分离增强光催化析氢】本文仅用于学术交流，不得用于商业用途。布巴内斯瓦尔是印度奥里萨邦的首府

合理设计的 Ti3C2/N、S-TiO2/g-C3N4 三元异质结构与空间电荷分离增强光催化析氢( 三 )

推荐阅读

如何找寻自我

缝纫机调线器怎么安装平车方法如何

强组词强字组词

火笋鸡翅的做法（增肥食谱）

闺女生日快乐祝福语朋友圈

LV请来潮牌设计师做艺术总监，看中的是啥

老虎豆怎么做好吃老虎豆图片怎样弄来吃

暖气有流水声是什么原因

皮球是什么体

手机怎样开通QQ空间

男生发mua说明 mua是什么意思

手指盖凹陷怎么回事

对自己的生活失去掌控咋调整

小米10s怎么没有月亮模式

我想找个偏僻的地方搞养殖！有没有推荐的地方？

南京养老金认证上门服务怎么申请南京市养老金认证

如何评价猪场阉割猪？

最后一个字是豹的成语

泰山散酒怎么样

猫发情的声音(猫发情的叫声)