基于Fe3O4/Ti3C2肖特基异质结的构筑及其光催化性能

Fe3O4具有良好的稳定性、窄的带隙以及对太阳光较高的利用率等特点.但是由于其带隙窄、光生电子与空穴的复合速率快等缺点,不利于光催化反应的进行,并且限制了其在光催化领域的发展.通过一步溶剂热法制备Fe3O4/Ti3C2肖特基异质结的复合材料,避免了复杂的制备过程,有效地抑制了 Ti3C2的自氧化.通过构筑肖特基异质结,有效地抑制了光生电子与空穴的复合,显著增强其光催化性能.当Fe3O4与Ti3C2摩尔比为0.5∶1时(FT-0.5),对罗丹明B的降解效率可达81％,其反应速率是单一 Fe3O4的3.115倍;光电流密度可达2.52 μA/cm2,是其单一Fe3O4的2.5倍;禁带宽度为1.90 eV,比单一 Fe3O4的禁带宽度拓宽0.24 eV.实验结果验证了 Fe3O4与Ti3C2形成的肖特基异质结可以显著地提升其光催化性能,这表明优化的光催化材料有着广泛的应用前景.