构建NiS2/MoSe2 S型异质结高效光催化产氢
S型异质结的提出是光催化领域发展的一个重要新理论.本研究通过典型的溶剂热法制备了NiS2和MoSe2,并通过原位生长的方法将二者复合,构建了S型异质结.所得的复合材料在光催化析氢中显示了优异的性能,产氢速率达7 mmol·h-1.g-1,是纯NiS2和MoSe2的2.05倍和2.44倍.进一步研究证实,NiS2和MoSe2耦合可以增强对光吸收强度.与纯NiS2和MoSe2相比,NiS2/MoSe2更高的光电流密度和更低的阴极电流及更低的电化学阻抗均证明了NiS2/MoSe2复合物可以有效促进光生电子的转移.同时,更低的荧光强度表明了NiS2/MoSe2复合物对电子-空穴再次复合的有效抑制,这为光催化析氢反应提供了有利的条件.另一方面,通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜发现,MoSe2作为一种无定型样品包围NiS2纳米微球,这大大增加了两者之间的接触面积,从而增加了反应的活性位点.其次,在该光反应体系中,曙红(EY)作为一种光敏剂,有效地增强了催化剂对光的吸收.同时,在敏化过程中,曙红提供了电子给催化剂,这有效提高了光催化反应效率.S型异质结的建立有助于提高反应体系的氧化还原能力,是光催化还原水产氢反应析氢效果提高的主要原因.通过模特肖特基和光子能量曲线确定NiS2和MoSe2的导带、价带位置,进一步证明了S型异质结的建立.这项工作为研究S型异质结有效提高光催化制氢效率提供了新的参考.
NiS2、MoSe2、S型异质结、光催化产氢
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O644(物理化学(理论化学)、化学物理学)
2021-07-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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