研究目的
通过构建具有增强可见光响应光催化活性的二维-二维TiO2纳米片/层状WS2异质结来提高TiO2的光催化活性。
研究成果
二维-二维TiO2纳米片/层状WS2异质结在可见光照射下表现出增强的光催化活性，这归因于完美的二维-二维纳米界面和紧密的界面接触提高了电荷分离效率。研究提出了一种双转移光催化机制，为设计高效稳定的光催化剂提供了新见解。
研究不足
该研究聚焦于罗丹明B在可见光照射下的光催化降解。其局限性包括：异质结结构在其他光催化应用中需进一步优化，以及水热合成法的可扩展性有待提升。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用水热法制备二维-二维TiO2纳米片/层状WS2异质结，旨在结合复合材料、纳米材料及界面的优势以增强光催化活性。
2：样品选择与数据来源：
通过简易水热工艺制备暴露(001)和(101)晶面的锐钛矿相TiO2纳米片；相同条件下不添加TiO2纳米片合成层状WS2。
3：实验设备与材料清单：
包括布鲁克AXS D8 Focus X射线衍射仪、珀金埃尔默PHI 1600 ESCA X射线光电子能谱仪、日立S-4800扫描电镜、JEOL JEM-2100F透射电镜、雷尼绍InVia拉曼光谱仪、NOVA-2000比表面孔径分析仪、岛津UV-2550紫外可见分光光度计、Fluorolog3荧光光谱仪及布鲁克道尔顿micrOTOF-QII液质联用仪。
4：实验流程与操作步骤：
将钨酸钠溶于去离子水，调节pH后加入L-半胱氨酸和TiO2纳米片，在200℃聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜中反应24小时，产物经收集、洗涤、干燥处理。
5：数据分析方法：
采用XRD、XPS、SEM、TEM、拉曼光谱、BET比表面积测试、紫外-可见漫反射光谱、光致发光光谱及液质联用技术进行结构与形貌表征。
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X-ray diffractometer
Bruker AXS D8 Focus
Bruker
Recording XRD patterns
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X-ray photoelectron spectroscope
PerkinElmer PHI 1600 ESCA
PerkinElmer
Conducting XPS
-
SEM
Hitachi S-4800
Hitachi
Performing SEM and EDX analysis
-
TEM
JEM-2100F
JEOL
Performing TEM
-
Spectrophotometer
Shimadzu UV-2550
Shimadzu
Obtaining UV-Vis diffuse reflectance spectra
-
HPLC-MS/MS
Bruker Daltonics micrOTOF-QII
Bruker
Performing HPLC-MS/MS
-
Raman spectrometer
Renishaw InVia
Renishaw
Gathering Raman spectra
-
Volumetric gas sorption instrument
NOVA-2000
Quantachrome
Obtaining BET surface area and BJH pore-size distribution measurements
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Spectrofluorometer
Fluorolog3
Horiba Jobin Yvon
Obtaining PL spectra
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