氧化石墨烯和硫化锌镉共敏化的分级三维二氧化钛纳米管阵列用于高性能光电化学应用

摘要： 光催化和光电催化在能源与环境领域应用前景广阔。目前已开发出多种基于二维基底（如钛箔）上生长的二氧化钛纳米管光催化器件，但对有望显著增大比表面积并大幅提升光催化效率的三维二氧化钛纳米管研究甚少。本研究报道了通过控制反应时间和电解液，在钛网上阳极氧化构建三维二氧化钛纳米管阵列（3D-TNTAs）的方法。发现该钛网的电化学活性面积较传统钛箔增大约4倍。进一步通过在3D-TiO2纳米管上复合氧化石墨烯与ZnxCdyS，经氧化石墨烯煅烧沉积后辅以简便的连续离子层吸附反应（SILAR）法负载ZnxCdyS，制得分级纳米管阵列（ZnxCdyS/GO/3D-TNTAs）。表征表明，这种分级多层纳米结构因比表面积增大和电子-空穴分离能力提升，展现出更优异的光电化学性能，在环境技术用光电催化器件中具有重要应用潜力。