研究目的
通过用S、N、O掺杂碳纳米片修饰TiO?纳米棒，以增强其光活性，从而提升可见光下污染物光催化降解和光电化学水分解的性能。
研究成果
具有高比表面积和有效掺杂的SNOC1材料显著提升了TiO2纳米棒的光催化与光电化学性能，这归因于电荷转移动力学的改善、协同催化效应以及可见光吸收能力的增强。该混合纳米复合材料在污染物降解和水分解应用中展现出良好前景，建议未来研究探索其他半导体组合及规?；票阜桨浮?/p>
研究不足
该研究聚焦于特定材料（二氧化钛和SNOC复合材料），可能无法推广至其他半导体。其合成与表征属于实验室规模，未涉及实际应用的规模化可行性。潜在优化方向包括探索其他掺杂元素或复合结构以实现进一步性能提升。
1：实验设计与方法选择：
研究采用卡拉胶和尿素以二氧化硅为模板剂合成三掺杂介孔碳（SNOC），通过水热法制备TiO?纳米棒阵列。利用旋涂法将SNOC包覆于TiO?表面形成复合纳米材料。检测方法包括XRD、拉曼光谱、BET比表面积分析、TEM、XPS、紫外-可见光谱、光催化降解测试及光电化学测量。
2：样本选择与数据来源：
样本包含含二氧化硅模板的SNOC1、无二氧化硅的SNOC2、TiO?纳米棒、TiO? P25、g-C?N?及其复合材料。数据通过实验室合成与表征技术获取。
3：无二氧化硅的SNOCTiO?纳米棒、TiO? Pg-C?N?及其复合材料。数据通过实验室合成与表征技术获取。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括X'Pert PRO MPD衍射仪、DXR拉曼光谱仪、Autosorb iQ分析仪、TITAN 60-300高分辨透射电镜、PHI 5000 VersaProbe II XPS系统、FLS980荧光光谱仪、Gamry G300电化学工作站、150W氙灯、紫外-可见分光光度计。材料包括卡拉胶、尿素、正硅酸乙酯、钛酸丁酯、FTO玻璃、异丙醇、曲拉通X-100、罗丹明B、氢氧化钠。
4：罗丹明B、氢氧化钠。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：SNOC合成步骤为溶解卡拉胶和尿素、添加TEOS、凝胶形成、干燥、550°C煅烧及二氧化硅去除。TiO?纳米棒经水热法生长于FTO基底，退火处理后进行等离子体活化，最后通过旋涂法包覆SNOC分散液。表征手段涵盖XRD、拉曼、BET、TEM、XPS、紫外-可见光谱。光催化测试测量可见光下罗丹明B降解率；光电化学测试采用NaOH电解液的三电极体系在模拟太阳光下进行。
5：数据分析方法：
XRD数据使用X'Pert High Score Plus分析，BET数据采用ASiQwin处理，光催化速率采用准一级动力学模型，光电化学性能通过线性伏安法与计时电流法评估。
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