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Oxygen-Doped MoS2 Nanospheres/CdS Quantum Dots/g-C3N4 Nanosheets Super-Architectures for Prolonged Charge Lifetime and Enhanced Visible-Light-Driven Photocatalytic Performance

材料科学 光致发光 X射线光电子能谱 光催化 光降解 三元运算 量子点 可见光谱 载流子 异质结 纳米技术 光化学 化学工程 光电子学 催化作用 化学 工程类 生物化学 计算机科学 程序设计语言
作者
Tianyu Zhao,Zipeng Xing,Ziyuan Xiu,Zhenzi Li,Shilin Yang,Wei Zhou
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:11 (7): 7104-7111 被引量:122
标识
DOI:10.1021/acsami.8b21131
摘要

Oxygen-doped MoS2 nanospheres/CdS quantum dots/g-C3N4 nanosheets are synthetized through hydrothermal and chemical bath deposition–calcination processes. The prepared materials are characterized by X-ray diffraction transient-state photoluminescence spectra, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and electrochemical experiment. These results show that the ternary composite material has longer lifetime of photogenerated carriers and more active sites, thereby enhancing photocatalytic performance. CdS quantum dots act as a bridge between the intermediate transport charges in the ternary composite. The oxygen defect engineering prolongs the lifetime of carriers obviously, which is confirmed by transient-state photoluminescence. Moreover, the photocatalytic H2 evolution and photodegradation of bisphenol A for MoS2/CdS/g-C3N4 is up to 956 μmol h–1 g–1 and 95.2% under visible-light irradiation, respectively. Furthermore, excellent photocatalytic activity can be ascribed to the synergistic effect of defect engineering and formation of ternary heterostructures, which is with broad-spectrum response, longer lifetime of photo-induced electron–holes, and more surface active sites.
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