Ti3C2 MXene纳米颗粒修饰的金属氧化物复合材料用于增强光电化学水分解

摘要： MXene作为一种新兴的二维材料家族，展现出卓越的电子特性，在储能与能量转换应用方面极具潜力。本文采用简便的溶剂剥离法合成了Ti3C2 MXene纳米颗粒，并以此构建金属氧化物/Ti3C2异质结构。当这些异质结构作为光阳极用于光电化学水分解时，实现了显著提升的光活性和稳定性。与原始TiO2相比，TiO2/Ti3C2异质结构实现了6倍增强的偏压光子-电流转换效率（ABPE）。通过电子自旋共振、电化学阻抗谱和莫特-肖特基测量表明，其优异的光电化学性能归因于Ti3C2作为析氧助催化剂的存在，以及金属氧化物与Ti3C2之间的强界面相互作用。因此，本研究为设计面向太阳能转换应用的MXene基异质结构提供了新途径。