ACS Omega：AgNPs/TiO2/Ti3C2Tx复合材料在紫外和太阳光作用下高效光催化降解有机染料

一、文章概述

由于有机染料在各种工业活动中的广泛应用，以及它们对水生环境的众所周知的负面影响，有机染料不断被确定为对生态系统质量的严重威胁。在水溶液中的光催化降解过程已成为一种高效、可靠的去除有机染料的方法。MXenes是一种新型的二维纳米材料，具有独特的化学成分、表面功能和物理化学性质。这种特性使麦克麦烯能够作为有效的催化剂或辅催化剂来光降解有机分子。本研究探讨了用银和钯纳米颗粒修饰的Ti3c2TxMXene，采用简单的水热处理方法，在光催化降解亚甲基蓝和罗丹明B中的应用。研究了原始MXene和合成的MXene复合材料在紫外光和太阳光照射下的光催化降解能力。与原始MXene相比，所有氧化MXene复合材料的光催化性能都有显著提高，AgNPs/TiO2/Ti3C2Tx具有更高的降解效率。这项工作拓宽了氧化MXene复合材料的应用范围，为降解有机染料和废水处理的应用提供了一种替代材料。

二、图文导读

图1.(A)Ti3AlC2MAX相、(B)ML-Ti3C2TxMXene、(C)DL-Ti3C2TxMXene、(D)TiO2/Ti3C2Tx、(E)PdNPs/TiO2/Ti3C2T2Tx和(F)AgNPs/TiO2/Ti3C2Tx光催化剂的扫描电镜图像。

图2.(A)TiO2/Ti3C2Tx、(B)PdNPs/TiO2/Ti3C2Tx和(C)AgNPs/TiO2/Ti3C2Tx的TEM图像。

图3.示意图说明了用金属氧化物（TiO2）和贵金属纳米颗粒(MNP)修饰的Ti3c2TxMXene光诱导电荷转移过程的不同潜在机制。

图4.光催化降解装置的示意图，太阳模拟器下的(A)和紫外光下的(B)。

三、全文总结

综上所述，作者所做的研究证明了一种简便的一锅水热法制备用过渡金属纳米颗粒(TiO2/Ti3C2Tx、AgNPs/TiO2/Ti3C2Tx和PdNPs/TiO2/Ti3C2Tx)修饰的氧化MXene复合材料。纳米复合材料的结构证实了MNPs/TiO2/Ti3C2Tx的稳定形成，并且这些TiO2颗粒在MXene表面成核。此外，结果表明，AgNPs/TiO2/Ti3C2Tx光催化剂具有优越的性能，这主要归因于锐钛矿TiO2和银颗粒在增强光捕获、染料吸附和电荷分离方面的积极作用。在类似的实验条件下，AgNPs/tio2/ti3c2Tx对MB和RhB的降解效率高于以往报道的大多数光催化剂，处理工业废水后总有机碳降低23%，证实了其显著性能。AgNPs/TiO2/Ti3C2Tx复合材料由于其制备简便和高光催化性能，已被证明是一种很有前途的太阳能光基废水处理材料。