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西科大Chem. Eng. J.：3D/3D NiSe2/MoS2上雙電子轉(zhuǎn)移機(jī)制加速光催化HER和鹽酸四環(huán)素去除

建立高效的電荷轉(zhuǎn)移通道并提供足夠的活性位點(diǎn)以提高光催化劑的活性仍然是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。

因此，西安科技大學(xué)張亞婷、Jia Jia等報(bào)道了一種菊花狀NiSe₂/MoS₂分級(jí)異質(zhì)結(jié)構(gòu)催化劑，該催化劑能夠用于光催化HER和降解鹽酸四環(huán)素。

作者通過(guò)在花球狀MoS₂納米片邊緣原位沉積中尺度NiSe₂納米顆粒制備出3D/3D NiSe₂/MoS₂光催化劑。經(jīng)過(guò)優(yōu)化的5.4% NiSe₂/MoS₂催化劑，在沒(méi)有任何助催化劑存在的條件下，其在Na₂S/Na₂SO₃溶液中的光催化析氫速率為2473.7 μmol h^-1 g^-1。另外，在120 min內(nèi)，5.4% NiSe₂/MoS₂對(duì)鹽酸四環(huán)素的光降解率和礦化率分別達(dá)到80.6%和58.1%。

DFT計(jì)算表明，NiSe₂/MoS₂光催化劑上的電子從NiSe₂轉(zhuǎn)移到MoS₂，并且該催化劑的H*吸附自由能(ΔG_H*)較低，NiSe₂的引入提高了電荷密度和光催化反應(yīng)活性。在光照下，NiSe₂CB中的光生電子可以很容易地遷移到MoS₂。

同時(shí)，MoS₂VB中的光生空穴可以通過(guò)II型異質(zhì)結(jié)轉(zhuǎn)移到NiSe₂上。NiSe₂ CB上的電子與H₂O反應(yīng)生成H₂，同時(shí)，MoS₂VB上的空穴將犧牲劑如Na₂S/Na₂SO₃溶液氧化，形成SO₄^2-和S₂O₃^2-。另外，光生電子可以還原O₂和H⁺以生成H₂O₂，然后通過(guò)逐步的兩步雙電子還原過(guò)程將H₂O₂進(jìn)一步分解為·OH。

最后，這些活性物質(zhì)如·OH、·O₂-和光生空穴可以進(jìn)一步將鹽酸四環(huán)素礦化成小分子CO₂和H₂O。

Two-electron transfer mechanism from 3D/3D nickel selenide/MoS₂ heterostructure accelerates photocatalytic hydrogen evolution and tetracycline hydrochloride removal. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.132432

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/13/55f24018c3/

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