WS2薄膜作为催化剂的应用

材料的内在属性，如形态、晶体结构和比表面积决定了材料的光催化效率。由于独特的带隙特性、固有的空位缺陷和低导电性，WS₂薄膜可被用作电和光催化剂，它们已经被广泛用于环境保护和清洁能源的产生。在纳米尺度上，较高的比表面积提供了更多的活性中心，促进了光产生的电子-空穴对的电荷转移。

WS₂的带隙和半导体特性对于光催化来说是非常好的。特别是，剥离的WS₂纳米片具有1.9 eV的带隙和可见光下的宽吸收光谱，在几个光反应中表现出良好的性能，包括染料和罗丹明B的降解、H₂的生产和硝基酚的还原。

然而，由于激子的快速重组，纯WS₂薄膜材料的光催化活性非常弱，这阻碍了表面电荷转移。因此，研究人员试图通过将WS₂与其他物质复合来提高WS₂的催化活性。Xu等使用改进的液体剥离法来制备单层和双层的半导体WS₂纳米片。他们将WS₂和CdS以不同的质量比混合，形成WS₂/CdS混合体。

随后，在以乳酸为电子供体的光催化剂制氢中，WS₂/CdS混合体系的H₂释放率比纯CdS高26倍，最佳光催化量子产率大于60%。Chen等制备了氧化石墨烯/WS₂纳米片/镁掺杂ZnO纳米桥的三维复合材料（rGOWMZ）。研究人员优化了rGOWMZ的界面电荷转移，这种3D复合材料具有有效的成分协同作用，导致光催化活性增强。

（图片来源：Rosanna Mastria et al/Nature）

文章来源：Ding J, Feng A, Li X等， 二硫化钨的性能、制备和应用 - 综述 [J]。应用物理学, 2021, 54(17): 173002.

• < 上页
• 下页 >