赤泥-煅烧煤矸石-电石渣固化污泥的力学性能与微观机理研究

《Journal of Engineering and Technology Management》：Mechanical Properties and Microscopic Mechanisms of Sludge Solidified by Red Mud-Calcined Coal Gangue-Calcium Carbide Slag

本文系统研究了三元碳材料（CDs/CNTs/rGO）增强TiO2复合光催化剂的设计策略，通过精准调控碳点（CDs）作为电子介体功能，显著提升光生电荷分离效率，使CDs/TiO2/CNTs复合材料产氢速率达到9082 μmol·g?1·h?1（较纯TiO2提升44倍），为可持续氢能开发提供新思路。

　　

亮点

通过叶酸衍生碳点（CDs）与TiO₂/碳纳米管（CNTs）或还原氧化石墨烯（rGO）的巧妙组合，我们构建出高效的三元光催化剂。这些材料在可见光驱动下表现出卓越的产氢性能，其中CDs作为"电子摆渡车"有效加速电荷传输，使复合材料产氢效率提升数十倍。

形态与结构表征

透射电镜图像清晰展示了各复合材料的精细结构：球形CDs（直径约5纳米）像星星般点缀在TiO₂颗粒表面，并与一维的CNTs（如同纳米级输水管）或二维的rGO（类似原子级薄毯）紧密交织。这种多维度碳网络为电子传输搭建了高速公路，X射线衍射图谱进一步证实复合材料成功保留了TiO₂的晶体结构。

结论

本研究成功验证了三元碳-TiO₂复合光催化剂的协同增效机制。特别值得注意的是，叶酸衍生的CDs凭借其天然氮缺陷特性，像分子胶水般强化了TiO₂与碳骨架的界面结合，不仅大幅提升产氢活性（CDs/TiO₂/CNTs达9082 μmol·g^?1·h^?1），更展现出持续120小时不衰减的卓越稳定性，为太阳能-氢能转化技术提供了新的设计范式。