作为一种具有优异性能的光阳极材料，TiO₂面临着可见光吸收弱和对水氧化的催化活性低这两个挑战，这限制了其光电化学水氧化的性能。据文献报道，掺杂和助{attr}3108{/attr}沉积分别为扩展光吸收光谱范围和加速水氧化动力学提供了有效的方法。

基于此，陕西师范大学江瑞斌团队通过Fe掺杂和电泳Ti₃C₂T_x沉积制备用于水氧化的高效TiO₂基光电极(Fe-TiO₂/Ti₃C₂T_x)，用于高效光电化学水氧化。

Fe掺杂有效地将TiO₂的光吸收扩展到可见光区；Ti₃C₂T_x作为助催化剂，其沉积大大加速了水氧化动力学，从而提高了光生载流子分离和注入效率。

所制备的Fe-TiO₂/Ti₃C₂T_x在1.23 V vs. RHE下产生1.23 mA cm^-2的光电流密度，远高于Fe-TiO₂。另外，在380 nm的最大IPCE值从Fe-TiO₂的64.7%提高到Fe-TiO₂/Ti₃C₂T_x的92.8%。

实验和密度泛函理论(DFT)计算表明，Fe-TiO₂和Ti₃C₂T_x之间的强相互作用降低了OER过程的能垒，从而提高了PEC水氧化性能。

另外，Ti₃C₂T_x除了提高了电极内的光生载流子分离效率和表面的注入效率，其还可能会钝化表面缺陷，减少表面的电子-空穴复合，从而提高 PEC性能。该项工作为制造高效的水氧化光阳极提供了一种有效的方法，并且加深了对混合纳米结构PEC光电极对性能影响的理解。

Effect of Surface-Deposited Ti₃C₂T_x MXene on The Photoelectrochemical Water-Oxidation Performance of Iron-Doped Titania Nanorod Array. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.134124