溶胶-凝胶法制备具有高光催化活性的h-BN/TiO2纳米复合材料

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二氧化钛具有光催化活性高、成本低、环境友好等优点，是一种高效的半导体光催化剂。但二氧化钛的量子效率低、电子性能差、纳米粒子团聚等内在缺陷限制了其实际应用。石墨烯、MoS₂等二维材料可以切实有效地减小纳米粒子的尺寸，防止聚集，抑制电子与空穴的复合等。六方氮化硼(h-BN)薄片与石墨烯具有相似的特征结构和晶格参数，具有更高的比表面积和更好的染料吸附能力。因此，h-BN片材有望成为提高二氧化钛光催化效率的理想材料。江苏科技大学采用溶胶-凝胶法制备了六方氮化硼(h-BN)/二氧化钛(TiO₂)纳米复合材料光催化剂。在染料(MB和RhB)降解过程中，h-BN/TiO₂纳米复合材料的光催化性能和稳定性明显优于纯TiO₂纳米材料。h-BN/TiO₂中形成的B-O-Ti键使h-BN片材与TiO₂纳米粒子之间具有较强的连接，从而提高了光催化过程中的电荷输运速率，抑制了电子与空穴的复合。光照50 min后，RhB和MB的降解率分别达到98%和92%。h-BN/TiO₂纳米复合材料对RhB和MB的降解速率分别是纯TiO₂的3.64和4.22倍。该成果发表在Applied Surface Science, 2019, 465:154-163.

简报作者: 杜钊责任编辑：房毅