论文部分内容阅读
二硫化钼（MoS2）由于其具有独特的层状晶体结构及物理化学特性,使其在光催化应用领域受到了极大的关注。较厚的块体MoS2为1.2eV的间接带隙而单层或少层MoS2纳米片（二维纳米材料）则为1.96eV的直接带隙。由于量子效应与MoS2纳米材料独特的能带结构使其能够充分利用吸收可见光,如今MoS2纳米材料已经被广泛应用于光催化,太阳能电池,光电器件和场效应管等众多领域。为了进一步提升MoS2的光催化性能,研究者通过掺杂、修饰和形成复合材料等主要手段对MoS2进行改性,这对促进新型二维光催化材料的设计和高效利用具有重要的实际意义。本文主要研究MoS2的光催化性能。主要内容如下:一、简单水热法与化学还原法制备Au纳米颗粒（Au NPs）负载的混合相MoS2（1T@2H-MoS2/Au）纳米片结构。经过XRD,EDS,TEM,XPS表征分析证明样品由Au NPs,1T相和2H相MoS2组成。室温下1T@2H-MoS2/Au纳米片在350W氙灯的实验条件下光催化降解亚甲基蓝（MB）效率高达91.2%。引入Au NPs有效地提高了1T@2H-MoS2/Au纳米片降解效率。复合材料中Au NPs在光照下产生局部表面等离子体共振（LSPR）,显著增强1T@2H-MoS2的可见光吸收;1T@2H-MoS2纳米片结构中引入的Au NPs在可见光的照射下所产生的热电子促使1T@2H-MoS2中的2H相向1T相转化,高1T相含量有效地提高了可见光催化性能。1T@2H-MoS2中具有高含量的1T相和Au NPs间的协同作用加速了光生电子的转移,从而抑制了光生电子-空穴对的复合并使更多电子参与催化反应。二、沉积-沉淀和光沉积两种方法制备Au纳米颗粒（NPs）和Ag纳米颗粒（NPs）双金属负载的1T@2H-MoS2/Au/Ag纳米片。经过XRD,EDS,TEM,XPS表征分析证明样品由Au NPs,Ag NPs,1T相与2H相MoS2组成。常温下1T@2H-MoS2/Au/Ag纳米片在可见光照射下降解抗生素（盐酸四环素）,降解效率达到79.8%。首先,1T@2H-MoS2纳米片结构上引入的双贵金属纳米颗粒（Au NPs和Ag NPs）在可见光下产生局部表面等离子体共振（LSPR）,极大增强了1T@2H-MoS2纳米片的可见光光吸收。其次,双贵金属间存在的协同效应使1T@2H-MoS2/Au/Ag纳米片中光生电子高效转移。再则,负载于1T@2H-MoS2纳米片上的双金属能够促使2H相向1T相转化,高1T相含量能有效提升光生电子转移,从而抑制光生电子-空穴对复合,最终实现增强1T@2H-MoS2纳米片的光催化性能。