全固态Z-Scheme光催化剂MoS2/RGO/Fe2O3的构筑及性能

作者：焦永欣 王姝 殷佳楠 孙宇 李鑫 刘玉普

单位：1.哈尔滨理工大学理学院2.佛山(华南)新材料研究院

关键词：还原氧化石墨烯  二硫化钼  三氧化二铁  光催化

分类号：

出版年,卷(期):页码：2022,50(5):1263-1274

DOI：10.14062/j.issn.0454-5648.20210792

摘要：

开发利用太阳能解决日益严重的环境危机迫在眉睫，为了提高对太阳光的利用率和光催化剂的性能，采用原位生长并结合表面静电吸附的方法制备三元复合材料，先利用水热合成MoS2/RGO二元异质结复合材料，再根据材料等电点调变溶液pH值制造MoS2与Fe2O3表面电荷同性、而与RGO表面电荷异性，进而构筑MoS2/RGO/Fe2O3全固态Z-Scheme光催化剂。通过扫描电镜和透射电子显微镜观察发现，MoS2纳米花球和Fe2O3纳米颗粒均匀分布在二维片层结构的电子介体RGO表面，MoS2和Fe2O3分别与RGO形成稳定的异质结构，充分证明此种方式构建复杂三元复合材料的可行性。RGO基全固态Z-Scheme光催化剂在模拟太阳光照射下具有优异的光催化还原降解性能，以无机重金属Cr（VI）溶液作为降解指示剂，60min内全固态Z-Scheme光催化剂中活性最佳的为MR0.43F试样，其光还原降解效率是二元复合材料MoS2/RGO的1.5倍。这种全固态Z-Scheme光催化剂兼具宽光谱吸收、高效光生载流子分离效率和表面化学反应效率，改性后的光催化性能得到显著提升，这一光催化设计路线为水环境处理及清洁能源制备提供了新方向。

基金项目：

黑龙江省自然科学基金面上项目(E2018042)； 广东省联合青年基金项目(2019A1515111019)； 理工英才基金项目(LGYC2018JC006)；

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