WS2薄膜作为催化剂的应用
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- 分类:钨业知识
- 发布于 2022年9月15日 星期四 22:00
- 作者:Caodan
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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.
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