本研究采用溶劑熱法成功合成了二維TiO?納米片，隨后運(yùn)用溶劑促進(jìn)分散法，將陽離子聚電解質(zhì)PFN - Br均勻地負(fù)載于二維TiO?納米片表面，進(jìn)而構(gòu)筑出2D - TiO?/PFN - Br異質(zhì)結(jié)。ζ電位分析結(jié)果顯示，2D - TiO?與PFN - Br之間存在顯著的靜電作用，這種靜電作用極大地增強(qiáng)了二者之間的界面相互作用。

透射電子顯微鏡（TEM）圖像清晰呈現(xiàn)，TiO?呈現(xiàn)出典型的二維多孔形貌。這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)賦予其較高的比表面積以及豐富的活性位點(diǎn)，其發(fā)達(dá)的孔道結(jié)構(gòu)為光生載流子的遷移與分離提供了有利條件，進(jìn)而有效提升了光催化性能。氮?dú)馕?- 脫附和掃描電子顯微鏡（SEM）測(cè)試表明，隨著PFN - Br含量的增加，異質(zhì)結(jié)的比表面積相較于單一的2D - TiO?略有降低，但孔徑卻明顯增大。孔徑的擴(kuò)大具有多方面優(yōu)勢(shì)，不僅有利于反應(yīng)物和產(chǎn)物的快速傳輸，還能增強(qiáng)光在孔道內(nèi)的散射，提高光的利用效率，從而有力地促進(jìn)了光催化水分解反應(yīng)的進(jìn)行。

傅里葉變換紅外光譜（FT - IR）與固態(tài)1H核磁共振（1H NMR）結(jié)果共同證實(shí)，2D - Ti/PBr - 50具有更強(qiáng)的氫鍵界面作用。這主要?dú)w因于PFN - Br溴銨鹽化的側(cè)鏈上存在更多的極性基團(tuán)，這些極性基團(tuán)能夠與TiO?表面的羥基形成穩(wěn)定的氫鍵。X射線光電子能譜（XPS）結(jié)果顯示，2D - Ti/PBr - 50表現(xiàn)出更強(qiáng)的界面電荷轉(zhuǎn)移能力。這種增強(qiáng)的界面電荷轉(zhuǎn)移是由于PFN - Br側(cè)鏈上的離子基團(tuán)，這些離子基團(tuán)有助于在PFN - Br與2D - TiO?之間形成更強(qiáng)的氫鍵和靜電相互作用，最終實(shí)現(xiàn)了更有效的界面電荷轉(zhuǎn)移。

圖1全面展示了與2D - TiO?及2D - Ti/PBr異質(zhì)結(jié)相關(guān)的一系列關(guān)鍵表征圖像。其中，圖1(a)呈現(xiàn)了2D - TiO?和2D - Ti/PBr異質(zhì)結(jié)的合成示意圖，以直觀的圖形方式清晰呈現(xiàn)了材料從起始物質(zhì)到最終異質(zhì)結(jié)產(chǎn)物的合成路徑與關(guān)鍵步驟，為理解材料制備過程提供了簡(jiǎn)潔且有效的視覺參考。

圖2集中展示了與2D - TiO?及其相關(guān)異質(zhì)結(jié)材料（2D - Ti/PBr - 20、2D - Ti/PBr - 50、2D - Ti/PBr - 60）的一系列關(guān)鍵表征結(jié)果。其中，圖2(a) - (d)分別為2D - TiO?、2D - Ti/PBr - 20、2D - Ti/PBr - 50和2D - Ti/PBr - 60的掃描電子顯微鏡（SEM）圖像，這些圖像從微觀形貌角度直觀呈現(xiàn)了不同材料的表面結(jié)構(gòu)特征，包括顆粒大小、形狀以及聚集狀態(tài)等信息，為分析材料的形貌演變提供了重要的視覺依據(jù)。