基于H2O2还原法构建Au/C-TiO2复合催化剂增强光生电荷分离效率

本研究针对半导体光催化中电荷复合难题，提出通过H2O2还原法在室温下合成Au纳米颗粒并锚定于Ti3C2Tx MXene衍生的C-TiO2载体。该结构通过碳桥介导电子定向迁移至Au NPs，显著抑制载流子复合并拓宽光吸收范围，实现降解效率较纯TiO2提升1.8倍，为光催化体系界面电荷动力学优化提供新策略。

　　

通过创新性的过氧化氢(H₂O₂)还原法在室温条件下合成金纳米颗粒(Au NPs)，并将其精准锚定在Ti₃C₂T_x MXene衍生的碳层支撑二氧化钛(C-TiO₂)材料表面。该复合结构(Au/C-TiO₂)中，二氧化钛(TiO₂)负责产生光生载流子，而碳层作为电子传输"高速公路"桥接金纳米颗粒与二氧化钛，有效引导光生电子向金纳米颗粒定向迁移。实验证实这种设计不仅显著抑制了光生电子-空穴对的复合，还将材料的光吸收范围大幅扩展。性能评估显示：Au/C-TiO₂复合材料的降解效率达到C-TiO₂的1.3倍、纯TiO₂的1.8倍，为光催化体系中界面电荷动力学调控提供了创新性解决方案。