构建MoxTi1-x催化对增强光电子转移以高效去除新兴污染物

本文创新性地通过羟基自由基介导的水热法成功构建MoxTi1-x催化对，利用钼钛电子层耦合形成高密度电子云，显著提升Ti对光电子的吸附接受能力，并通过氧空位（OV）促进溶解氧活化生成•O2?，最终实现新兴污染物（ECs）降解能力10.3倍提升，为高效光催化剂设计提供重要范式。

　　

Section snippets

Structural characterizations of Mo_xTi_1-xO₂(B) nanosheets

采用微量H₂O₂、MoCl₃、TiCl₄和乙二醇（EG）通过简易一步溶剂热法制备Mo_xTi_1-xO₂(B)（图1a）。在热激活作用下，H₂O₂分解产生•OH自由基，这些自由基从EG中夺取电子生成EG自由基。分析表明EG自由基参与电子转移过程，通过捕获电子同时还原钼（Mo）和钛（Ti）离子，这种双重还原机制有效促进了二维纳米片的定向生长与钼钛催化对的精准构建。

Conclusion

本研究针对二氧化钛（TiO₂）在光催化降解水中新兴污染物（ECs）时存在的可见光利用有限和催化效率不足等挑战，通过羟基自由基介导的水热法成功在二维TiO₂(B)纳米片上构建Mo_xTi_1-x催化对。钼（Mo）的引入不仅形成钼钛催化对，更在晶格中产生大量氧空位（O_V）结构，这些空位作为电子陷阱显著增强了对溶解氧的吸附与活化，最终通过促进超氧自由基（•O₂^?）生成大幅提升污染物降解效率。