Ni掺杂提升MoS_(2)的助催化活性用于ZnIn_(2)S_(4)光催化产氢及有毒Cr(Ⅵ)还原

过渡金属硫化物MoS_(2)吸附H^(+)的吉布斯自由能接近于零,被认为是一种很有前途的产氢助催化剂。然而,MoS_(2)助催化剂的活性位点暴露有限,极大的限制了其活性。以Ni-BDC微球作为Ni源和模板,通过水热法成功合成了镍掺杂的Ni-MoS_(2)助催化剂。该助催化剂可以明显的提高ZnIn_(2)S_(4)的光催化析氢活性活性,经过优化后的光催化剂(表示为NMS/ZIS-10)的氢气释放速率最高,达到4.17 mmol·g^(-1)·h^(-1),分别是纯ZnIn_(2)S_(4)和MoS_(2)/ZnIn_(2)S_(4)光催化剂的12.26倍和2.72倍。此外,NMS/ZIS-10还表现出电荷分离促进的毒性Cr(Ⅵ)还原活性。实验数据表明,Ni-MoS_(2)/ZnIn_(2)S_(4)优异的光催化性能主要源于其Ni掺杂引起的活性位点的增加、光吸收能力的增强、电荷载流子分离的提升以及电子寿命的延长。研究结果为优化设计高性能Mo基助催化剂提供了有价值的参考。

Ag/MoS_(2)/ZnIn_(2)S_(4)复合光催化剂的制备及其光催化降解和还原性能研究

首先采用溶剂热法制备片层结构组装而成的花朵状二硫化钼/硫化铟锌(MoS_(2)/ZnIn_(2)S_(4))微球异质结构,该方法实现了ZnIn_(2)S_(4)和MoS_(2)间紧密的界面接触,形成了良好的电子传输通道有利于光生电荷载流子的传输。其次利用光沉积法将Ag纳米粒子负载在MoS_(2)/ZnIn_(2)S_(4)微球异质结构上,得到三元Ag/MoS_(2)/ZnIn_(2)S_(4)复合光催化剂。得益于Ag纳米粒子的等离子体效应及电子助催化剂作用,Ag/MoS_(2)/ZnIn_(2)S_(4)复合光催化剂在处理高浓度印染废水罗丹明B(RhB)、亚甲基蓝(MB)和六价铬Cr(Ⅵ)的实验中表现出优异的性能,Ag/MoS_(2)/ZnIn_(2)S_(4)对RhB、MB和Cr(Ⅵ)的光催化降解效率和光催化还原效率分别达到100%、100%和99.3%,说明Ag/MoS_(2)/ZnIn_(2)S_(4)具有良好的催化活性。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪和紫外-可见漫反射光谱仪等论证了复合催化剂的优异性能并提出了光催化反应机理。