二维氮掺杂碳基二氧化钛复合材料及其制备方法与在降解去除水中有机污染物中的应用

摘要

本发明的目的是提供一种二维氮掺杂碳基二氧化钛复合材料及其制备方法与在降解去除水中有机污染物中的应用，利用自身结构中同时含有Ti和C的2D层状材料Ti₃C₂ MXene自身带负电荷以及易氧化的特性，将表面静电自组装带正电荷的阳离子含氮发化合物的Ti₃C₂纳米片在可控的氧化条件下直接转化为氮掺杂的碳基二氧化钛N‑(C/TiO₂)复合材料。本发明通过元素掺杂途径来拓展TiO₂在可见光区的响应范围，提高其对光的吸收和利用效率，从而提高光催化性能，克服了TiO₂带隙宽、可见光利用率低的问题；针对TiO₂的光生电子和空穴易复合的问题，将其负载于导电性能优异、比表面积较大的纳米碳基材料形成碳基二氧化钛复合材料（C/TiO₂），是一种有效的改性方法。