ag國際亞游登錄平臺婁永兵課題組在《ACS Nano》發表最新研究成果

發布者:李震ag國際亞游登錄平臺:2020-06-01瀏覽次數:872

【東大資訊網6月1日電】(通訊員 醫萱)近日,化學化工亞游官網登錄婁永兵教授課題組在國際頂級期刊《ACS Nano》上發表題為“MoS2-Stratified CdS-Cu2?xS Core?Shell Nanorods for Highly Efficient Photocatalytic Hydrogen Production”(二硫化鉬層化硫化鎘?硫化銅核?殼納米棒用于高效光催化制氫)的學術論文。

異質結構的光催化劑材料被廣泛地應用于高效光催化裂解水產氫。但是,由于在異質結構材料中通常會存在強烈的離子遷移效應,這會嚴重導致材料的穩定性降低,特別是對于典型的CdS-Cu2-xS材料而言,其高的Cu+離子遷移率會導致其穩定性極低,進而嚴重制約其光催化產氫性能。有鑒于此,本課題組首次利用Cu+離子高的遷移率巧妙地設計了一種特殊三元層狀結構的CdS-Cu2-xS/MoS2光催化劑材料。在這種異質結構催化劑材料中,由于外層MoS2(002)晶面與相鄰內層Cu2-xS(002)晶面高度匹配,因而外層MoS2層可以垂直生長在內層Cu2-xS表面;此外,由于Cu+具有高的離子遷移率以及Cu+離子所在的Cu2-xS層與鄰近的MoS2層之間形成緊密的異質界面,因此,Cu+離子能夠遷移并插入到表面MoS2層晶體結構中形成[email protected]催化保護層。這種垂直生長在一維核-殼CdS-Cu2-xS納米棒表面的[email protected]納米片陣列作為催化和保護層不僅能夠提高光催化劑材料的穩定性(連續光催化產氫20小時,其穩定性基本保持不變),而且能夠促進其光催化裂解水產氫性能(三元CdS-Cu2-xS/MoS2光催化產氫速率達到14184.8 μmol g?1 h?1,與CdS-Cu2-xS和CdS相比,其光催化產氫速率提高了12.7和97.2倍)。這得益于所設計的獨特分層狀異質結構、有效的雜化[email protected]催化和保護層以及催化劑材料在可見光范圍內強的激子共振吸取。

此外,通過飛秒時間分辨的瞬態吸取光譜動力學測試和掃描離子電導顯微鏡直接表面電荷成像進一步證實了光催化反應過程中的電荷轉移機理。這種新的設計策略表明利用高的離子遷移率設計的雜化表面層可以作為一種有效的催化和保護異質界面用于提高催化劑材料的穩定性和光催化產氫性能。

Figure 1.Structural and elemental characterization of stratified CdS-Cu2?xS/MoS2. (A) Schematic illustration of the formation process of stratified CdS-Cu2?xS/MoS2via sequential cation-exchange and seedgrowth methods. Representative low-magnification of (B) entire morphology and (C) individual morphology as well as high-magnification (D) of the corresponding three different components i. CdS core region, ii. Cu2?xS shell region, and iii. MoS2 ring-shaped thinnanosheet region. (E) Three-dimensional profile TEM of stratified CdS-Cu2?xS/MoS2 and (F) HAADF-STEM image of an individual stratified CdS-Cu2?xS/MoS2 system. STEM-EELS elemental mapping of stratified CdS-Cu2?xS/MoS2: (G) Cd Lα, (H) Cu Kα, (I) Mo Kα, (J) S Kα, which reveal that the CuIcations are intercalated within the MoS2 basal plane and thus form an efficient hybridized CuI@MoS2 surface layer.

本文第一編輯為ag國際亞游登錄平臺化學化工亞游官網登錄婁永兵教授課題組的博士生劉國寧,ag國際亞游登錄平臺為第一通訊單位。

文章鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b09470


供稿:化學化工亞游官網登錄


(責任編輯:吳嬋 審核:李小男)


XML 地圖 | Sitemap 地圖
英雄杀手斯坦因 大趋势股票软件 股票推荐微博 福彩25选5开奖号码 排列3和值走势图综合版 七星彩透开奖结果今天晚 极速pk10计划软件下载 sg飞艇是什么彩票 二分彩计划手机软件 浙江6+1开奖号码 北京快3玩法及中奖规则