定制碳量子点/二维材料复合光催化剂时，需结合应用场景明确核心参数，以下是定制过程中的关键参数及说明：

一、基础材料参数

碳量子点（CQDs）

尺寸：通常为2-10 nm，可通过调控合成条件（如水热时间、温度）实现尺寸定制。

发光特性：发射波长可覆盖可见光至近红外区（如绿光、红光），需根据光谱需求选择。

表面修饰：可引入羧基、氨基等官能团，增强与二维材料的结合力或赋予特定功能（如靶向性）。

二维材料

类型：如氧化石墨烯（GO）、二维过渡金属硫化物（如MoS₂、WS₂）、层状双氢氧化物（LDH）等。

层数：单层、少层或多层，影响比表面积和光吸收性能。

表面缺陷：通过调控合成条件（如溶剂、温度）引入氧空位等缺陷，提升光催化活性。

二、复合材料参数

复合比例

质量比：如CQDs与二维材料的质量比为1:1、1:5等，需通过实验优化以实现协同效应。

分散性：确保CQDs均匀分散在二维材料表面，避免团聚。

界面结合方式

共价键结合：通过表面官能团反应（如CQDs的羧基与二维材料的羟基）形成稳定界面。

非共价相互作用：如π-π堆积、静电吸附，适用于对界面稳定性要求较低的场景。

形貌结构

异质结类型：如Type-II型或Z型异质结，影响光生载流子的分离效率。

孔隙结构：通过引入介孔或大孔，提升比表面积和反应物扩散速率。

三、性能参数

光吸收性能

吸收波长范围：需覆盖可见光至近红外区，以充分利用太阳光。

禁带宽度：通过调控CQDs和二维材料的能级结构，实现可见光响应。

光催化活性

降解速率常数：如对亚甲基蓝（MB）的降解速率，需达到行业领先水平（如0.028 min⁻¹以上）。

产氢速率：在光解水制氢应用中，需明确产氢速率（如μmol/h·g）和表观量子效率（AQE）。

稳定性

循环使用次数：在连续光催化反应中，性能衰减率需低于10%。

四、定制化需求参数

功能化修饰

靶向性：引入特异性配体（如叶酸、抗体），实现tumor靶向光催化Treatment 。

磁性：掺杂铁、钴等磁性元素，便于回收和重复利用。

应用场景适配

环境治理：针对特定污染物（如抗生素、染料）优化复合材料的降解性能。

能源转化：根据光解水制氢或CO₂还原的需求，调控材料的能级结构和表面活性位点。

五、制备工艺参数

合成方法

水热/溶剂热法：适用于大规模制备，需控制温度（120-200℃）、时间（6-24 h）和溶剂类型。

静电自组装法：通过调节pH值或离子强度实现CQDs与二维材料的可控组装。

后处理条件

煅烧温度：影响材料的结晶度和缺陷浓度，需在300-600℃范围内优化。

表面钝化：通过引入聚合物或无机层，提升材料的稳定性和光催化活性。

六、表征与测试参数

结构表征

XRD：确定晶体结构和相纯度。

TEM/SEM：观察形貌、尺寸和分散性。

性能测试

光催化降解实验：在模拟太阳光或可见光照射下，测定污染物的降解效率。

光解水制氢实验：在三电极体系中测定产氢速率和法拉第效率。