由过渡金属二硫化物(TMD)和过渡金属氧化物(TMO)组成的异质结构对于广泛的应用至关重要,包括光催化和光电器件。这些材料之间的界面在控制带隙、载流子动力学和光催化活性方面起着重要作用。因此,必须对界面形成及其对这些参数的影响进行系统研究,以提高光催化剂和器件的效率。近日,CSIR矿物与材料技术研究所Ashutosh Rath报道了使用两步化学气相沉积法合成层状MoO3-MoS2异质结构。
本文要点:
1) 作者采用气相捕获技术合成α-MoO3,然后硫化形成异质结构。作者利用XRD、拉曼光谱、HRTEM和XPS系统研究了MoO3在界面上的界面结构和界面处MoS2的演变。
2) 基于第一原理计算的密度泛函理论表明,MoO3-MoS2异质结构内的附加层MoOS会诱导II型能带排列,而不是III型排列。此外,该异质结构被用作光催化剂,与纯MoO3相比,其光催化效率提高了三倍,在可见光下仅20分钟即可降解5ppm MB染料,速率常数为0.11408 min-1,遵循II型交错异质结机制。
Sagar Mallick et.al Tuning and Understanding of Layered 2D MoS2–MoO3 Interface for Enhanced Photocatalytic Activities Adv. Functional Mater. 2025
DOI: 10.1002/adfm.202422645
https://doi.org/10.1002/adfm.202422645