分级花状TiO2/WS2纳米片：通过广谱响应与电荷分离协同效应实现高活性光催化

《Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry》：Hierarchical flower-like TiO?/WS? nanosheets as highly active photocatalyst via synergistic effect of broad-spectrum response and charge separation

本文报道了一种通过硫化TiO2/WO3前驱体制备的分级花状TiO2/WS2纳米片复合光催化剂。该独特结构不仅拓宽了光吸收范围（紫外-可见光），还显著提升了光生电子-空穴对的分离效率，在罗丹明B（RhB）降解中展现出卓越的催化性能。这项工作为开发高效、可规模化制备的光催化剂提供了创新策略，对解决环境污染问题具有重要意义。

　　

结果与讨论

图2展示了TiO₂/WO₃粉末和不同钛钨比例的TiO₂/WS₂花状纳米复合材料的X射线衍射（XRD）图谱。TiO₂/WO₃样品显示出TiO₂的多个特征衍射峰：在25.3°和37.9°处的显著峰分别对应锐钛矿相TiO₂的（101）和（004）晶面，证实其高结晶度。相比之下，前驱体中WO₃的衍射峰不明显，表明其结晶性较差。而TiO₂/WS₂复合材料的XRD图谱则呈现出WS₂的典型衍射峰，证明成功合成了二者复合结构。

结论

本研究通过硫化TiO₂/WO₃前驱体，成功制备了具有花状结构的TiO₂/WS₂纳米复合材料。WS₂纳米片以中心为核呈放射状生长，形成三维花状形貌，而TiO₂纳米颗粒均匀嵌入WS₂纳米片表面。作为光催化剂，该异质结在紫外和可见光照射下均表现出卓越的催化性能。其增强机制源于独特的花状结构所提供的超大比表面积（增加反应活性位点）以及高效的光生电子-空穴对分离能力。因此，本研究为开发高性能、全光谱响应的光催化剂提供了一条可规模化应用的创新路径。