高碳掺杂的 TiO2 由 MXene 衍生，提升光催化氢气演化

钛 dioxide 的有效原位碳掺杂可以大幅提高光生载流子的寿命，并扩大用于光催化反应的光吸收范围。在此，通过在低温下使用去层 MXene 上清液合成了具有层次结构和良好结晶的高碳掺杂 TiO2 (HC-TiO2)。对所得到的 HC-TiO2 进行了全面表征，并研究了其光催化氢气演化的催化性能。研究发现，高含量的碳掺杂诱导了一个价带尾态，促进了光生载流子的有效分离，并降低了带隙，这大大提高了光催化反应中光的利用率。该带尾被归因于原位碳掺杂引入的强电子吸引羧酸根基团。层次结构的 HC-TiO2 在模拟阳光下的光催化氢气产率是商业 P25 在没有助催化剂的条件下的 9.7 倍。这项工作丰富了 C 掺杂 TiO2 的合成方法以及基于 MXene 材料的应用。