碳化MoS2/掺硫g-C3N4异质结的合成及其在可见光下催化降解罗丹明B机理
Carbonized MoS 2/S-Doped g-C3N4 Heterojunction: Synthesis and Catalytic Degradation Mechanism of Rhodamine B under Visible Light
作者单位E-mail
邱灵芳 江西科技师范大学表面工程重点实验室, 南昌 330013  
马梦帆 江西科技师范大学表面工程重点实验室, 南昌 330013  
刘哲媛 江西科技师范大学表面工程重点实验室, 南昌 330013  
陈建 江西科技师范大学表面工程重点实验室, 南昌 330013  
李平 江西科技师范大学表面工程重点实验室, 南昌 330013  
陈祥树 江西师范大学化学化工学院, 先进材料研究院, 分子筛膜材料国家地方联合实验室, 南昌 330000  
喜多英敏 山口大学大学院创成科学研究院, 宇部 755-8611, 日本  
多树旺 江西科技师范大学表面工程重点实验室, 南昌 330013 dsw@jxstnu.edu.cn 
摘要: 为了进一步提高聚合物半导体类石墨相氮化碳(g-C3N4)降解有机物的活性,通过简单的水热法复合得到碳化MoS2/掺硫g-C3N4异质结(MoSC/S-CN),并在可见光下研究其罗丹明B (RhB)的降解性能。结果表明,相较于纯g-C3N4,最优化的MoSC/S-CN样品对可见光的吸收范围得到明显拓宽,并且在100 min内对RhB的降解效率为92.5%,比纯g-C3N4性能提高68.83%。一系列的结构和光学性质表明,掺硫后再进一步与碳化MoS2耦合可以协同作用于g-C3N4,改善g-C3N4的能带结构,加速光生电子空穴对的分离,有效提高光催化活性。
关键词: 碳化MoS2  掺硫g-C3N4  半导体  异质结  可见光
基金项目: 国家自然科学基金(No.41763020)、江西省自然科学基金(No.20171BAB206008,20202BABL214040)和江西省教育厅科技项目(No.GJJ180596)资助。
Abstract: To further improve the photocatalytic activity of polymeric semiconductor, graphitic carbon nitride (g-C3N4), for organic degradation, carbonized MoS2/S-doped g-C3N4 heterojunction (MoSC/S-CN) was prepared simply by hydrothermal method. And it was used to degrade rhodamine B (RhB) under visible-light illumination. Based on the results, it turned out that the visible-light adsorption range of optimized MoSC/S-CN became much broader, and the corresponding RhB degradation efficiency under visible-light illumination within 100 min was 92.5%, which was 68.83% higher than that of pure g-C3N4. Based on a series of structural and optical characterizations, it is clear that after S doping and further coupling with carbonized MoS2, MoSC/S-CN shows a synergistic effect. The band structure of g-C3N4 changes, and the photo-induced electron-hole pair separation rate is enhanced, which improves the photocatalytic activity of g-C3N4 effectively.
Keywords: carbonized MoS2  S-doped g-C3N4  semiconductor  heterojunction  visible light
投稿时间:2021-03-30 修订日期:2021-05-20
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邱灵芳,马梦帆,刘哲媛,陈建,李平,陈祥树,喜多英敏,多树旺.碳化MoS2/掺硫g-C3N4异质结的合成及其在可见光下催化降解罗丹明B机理[J].无机化学学报,2021,37(10):1885-1892.
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