摘要: 半导体光催化被认为是解决环境污染和能源危机的有效方法之一。二氧化钛（TiO2）具有高抗氧化性、低成本、低环保性和光化学稳定性等优点，在生态保护领域起到重要的作用。然而，TiO2禁带宽度较大及光生电子-空穴对复合速率较快，使其无法有效利用可见... 展开 半导体光催化被认为是解决环境污染和能源危机的有效方法之一。二氧化钛（TiO2）具有高抗氧化性、低成本、低环保性和光化学稳定性等优点，在生态保护领域起到重要的作用。然而，TiO2禁带宽度较大及光生电子-空穴对复合速率较快，使其无法有效利用可见光，使TiO2的光催化活性及应用受到限制。本文通过在锐钛矿型TiO2纳米颗粒表面复合碳量子点（CQDs），拓宽其在可见光波段的吸收，抑制光电生子-空穴对的复合，提高TiO2的光催化性能。 采用水热法，设置不同的实验温度，制备出了表面带有含氧基团、水溶性良好的蓝色荧光CQDs。采用X射线衍射、紫外可见光谱、荧光光谱和拉曼光谱等手段对CQDs溶液进行了表征。结果表明，C QDs主要晶相为无序石墨，表面带有含氧基团，在可见光范围内有较强的吸收，表现出依赖于激发波长的光致发光行为。 采用水热法和焙烧法制备了TiO2/CQDs复合催化剂材料，命名为0.1+x-y。通过光催化降解亚甲基蓝（MB）和光催化分解水制氢评估了TiO2/CQDs的光催化性能。通过光电反应及不同表征手段的测试，分析光催化反应机理。结果表明，CQDs与TiO2之间通过Ti-O连接，扩大催化剂在可见光波段的吸收范围，抑制光电生子-空穴对的复合，提高了半导体催化剂的光催化活性。纯锐钛矿型TiO2的降解率为81.54%，当TiO2中加入10mL140℃的CQDs时，在紫外光下对MB的降解率为97.64%；纯TiO2在可见光照射下无产氢，当TiO2中加入10mL180℃的CQDs时，产氢速率为208.7μmol·h-1·g-1，使用焙烧法对复合材料的制备改进后，产氢速率进一步提升至412.4μmol·h-1·g-1。 收起