Controlling Pt co-catalyst loading in a WO3 quantum dot and MoS2 nanosheet composite Z-scheme system for enhanced photocatalytic H2 evolution
Controlling Pt co-catalyst loading in a WO3 quantum dot and MoS2 nanosheet composite Z-scheme system for enhanced photocatalytic H2 evolution
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控制 WO3 量子点和 MoS2 纳米片复合 Z 型系统中 Pt 助催化剂的负载量，以增强光催化产氢
DOI：
10.1088/1361-6528/ab6ab3
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发表时间：
2020-01
期刊：
影响因子：
3.5
通讯作者：
Yuanguang Zhang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xiaofeng Cui;Yu Zhou;Jian Wu;Shan Ling;Lijun Zhao;Jianli Zhang;Junwei Wang;Wei Qin;Yuanguang Zhang
固态Z型系统协同集成了各种窄带半导体的优点，被认为是开发在可见光照明下运行的高效光催化剂的潜在策略。然而，这些系统的电荷分离效率始终因耦合半导体之间无序的电子转移而降低。在这项工作中，我们通过将WO3量子点负载到MoS2纳米片上并将Pt助催化剂选择性沉积到MoS2上构建了直接Z型体系WO3-MoS2-Pt。采用XRD、TEM、AFM和XPS等手段证实了目标光催化剂的成功制备。该光催化体系表现出较高的可见光驱动的析氢活性（802.2 μmol·h-1·g-1）和良好的光稳定性。对照实验和机理分析表明，优异的性能可归因于WO3和MoS2形成的异质结以及通过选择性负载Pt助催化剂实现的矢量电子转移（WO3→MoS2→Pt）。
A solid-state Z-scheme system, synergistic integration the advantages of various narrow band semiconductors, is consideredto be apotential strategy to develop efficient photocatalyst for operation under visible light illumination. However, the charge separation efficiency of these systems has always been reduced by disordered electron transfer between coupling semiconductors. In thiswork, we constructed a direct Z-scheme system WO3-MoS2-Pt through the loadingof WO3 quantum dots onto MoS2 nanosheets and the selective depositing of Pt co-catalyst onto MoS2. XRD, TEM, AFM and XPS, etc. were used to confirm the successful preparation of the targeted photocatalyst. This photocatalytic system showed high visible-light-driven H2 evolution activity (802.2 μmol·h-1·g-1) and good photostability. Control experiment and mechanism analysis suggested that the remarkable performance can be attributed to the heterojunction formed WO3 and MoS2 and the vectorial electron transfer (WO3→MoS2→Pt) achieved by selectively loading Pt co-catalyst.
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