苯、甲苯、乙苯和二甲苯（BTEX）是石化废水中常见的挥发性有机污染物。光电催化（PEC）技术能有效降解这类污染物。TiO₂是经典的光阳极，但其宽带隙限制了对可见光的利用。利用同源的Ti₃C₂Tₓ MXene材料来修饰TiO₂，可以形成接触紧密、界面洁净的异质结，利于电荷传输。本研究在TiO₂纳米管阵列（TNTs）上，通过电泳沉积和原位氧化法，同时修饰了二维的Ti₃C₂Tₓ MXene纳米片和零维的MXene量子点（MQDs），构建了同源的TiO₂/MXene/MQDs三元光阳极。

  二维MXene纳米片与TiO₂形成肖特基结，促进光生电子从TiO₂向导电MXene的快速转移，抑制复合。零维的MQDs则因其量子限域效应，具有优异的上转换荧光特性，能够将太阳光中不能被TiO₂直接吸收的长波长可见光（>500nm），转化为可被TiO₂高效吸收的紫外-可见光（<400nm），从而间接拓宽了光阳极的光谱响应范围。在AM 1.5G模拟太阳光和+0.5V偏压下，该三元光阳极对水中甲苯的降解和矿化速率是纯TNTs的12倍，并展现了良好的稳定性。

  IPCE测试证实了MQDs的上转换荧光对光电流的贡献。自由基捕获实验表明，空穴（h⁺）和·OH是降解甲苯的主要活性物种。该研究通过同源材料的尺寸和维度工程，将导电骨架与荧光上转换功能协同整合，为设计全光谱响应的高效光电催化水处理电极提供了新范例。这一设计思路可推广至其他宽带隙半导体光阳极的改性，用于处理各类挥发性有机污染物。

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