新材料及其应用

本发明涉及了一种TiO2光催化复合材料，其表面包括TiO2纳米片和负载在TiO2纳米片上的g‑C3N4量子点。所述TiO2光催化复合材料的制备方法为：S1.将TiO2纳米片和尿素溶于水，搅拌后形成悬浊液；S2.将所述悬浊液加热蒸发，得到白色固体；S3.将所述白色固体煅烧。本发明还涉及用上述光催化复合材料降解罗丹明b的应用。该TiO2光催化复合材料具有电子空穴分离率高和光催化效率高等优点，应用于紫外光下降解罗丹明b，其降解罗丹明b的效率是常规TiO2材料的4‑10倍。

光催化技术可将有毒非生物降解污染物降解为无毒的小分子物质，如CO、H2O 及各种相应的无机离子而实现无害化。随着人类社会的发展，化石能源的大量消耗，环境污染也接踵而来，成为人们不得不考虑的重点问题。水是人们赖以生存的必要条件，从而水污染处理成为人类重点关注的工作。

罗丹明b是一种具有鲜桃红色的人工合成染料,氧杂蒽染料中的重要代表物，广泛存在于印染废水中。由于该类染料难生物降解且致癌，大量使用会对水环境造成很大的危害，因此对含有该染料废水的降解处理便显得十分重要。

二氧化钛(TiO2)是一种重要的半导体光催化材料，它具有较好的光化学稳定性，无毒，光照下对污染物有较强的氧化能力等特性。然而其缺陷在于带隙能较大，只能被波长较短的紫外光激发，而紫外光在太阳光所占的能量只有3～5％，因此，其对太阳光的利用率非常低。此外，TiO2在受光激发后，产生的光生电子和空穴容易复合，降低了其光生载流子效率，这严重制约了其光催化活性。因此，对于具有高光催化活性TiO2的研究，有着重要的理论意义和实际应用价值。

本发明的有益效果为：

向TiO2光催化复合材料结构中引入了g‑C3N4量子点，使得g‑C3N4量子点负载于 TiO2纳米片上，得到本发明所述的TiO2光催化复合材料，由于g‑C3N4量子点和TiO2纳米片二者之间的强相互作用，可以形成异质结，有利于光生电子的快速迁移，改善了TiO2光催化性能。

该TiO2光催化复合材料具有电子空穴分离率高和光催化效率高等优点，应用于紫外光下降解罗丹明b，其降解罗丹明b的效率是常规TiO2材料的4‑10倍。