研究目的
研究氧化石墨烯在辅助剥离黑磷中的双重功能及其作为电子穿梭体促进可见光和近红外光催化产氢的作用。
研究成果
该研究成功构建了一种新型无贵金属光催化剂MoS2-BP/GO，其具有宽波长吸收特性，可用于光催化水还原制氢。氧化石墨烯（GO）在合成过程和光催化产氢中发挥双重作用：既作为表面活性剂和催化剂载体，又作为电子穿梭体促进高效电荷分离/转移。
研究不足
该研究指出，BP在水溶液中长时间光照降解，以及长时间光反应后牺牲电子供体浓度的降低，是影响MoS 2 -BP/GO耐久性的因素。
1：实验设计与方法选择
本研究构建了一种无贵金属的三元光催化剂MoS2-BP/GO用于水分解制氢，利用GO辅助剥离黑磷并作为电子穿梭体。
2：样品选择与数据来源
使用块状黑磷晶体、单层氧化石墨烯和块状二硫化钼晶体。样品通过液相剥离和杂化工艺制备。
3：实验设备与材料清单
N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、甲醇、块状黑磷晶体(XF161)、单层氧化石墨烯(XF002-1)、块状二硫化钼晶体(XF184-1)、探针式超声波仪(Misonix XL-2000)、氙灯(Asahi Spectra, HAL-320W)、气相色谱仪(Shimadzu GC-8A)。
4：实验步骤与操作流程
通过NMP溶剂剥离获得BP/GO复合物。将二硫化钼NMP分散液加入BP/GO NMP分散液中制得MoS2-BP/GO。在可见-近红外光照射下进行光催化产氢。
5：数据分析方法
采用气相色谱仪分析生成气体。通过泵浦-探测法配合再生放大钛宝石激光器测量瞬态吸收光谱。
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Xenon lamp
HAL-320W
Asahi Spectra
Light source for photocatalytic H2 production.
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gas chromatograph
GC-8A
Shimadzu
Analysis of gases produced during photocatalytic H2 production.
GC-8A Series Gas Chromatograph
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N-methyl-2-pyrrolidone
NMP
Sigma-Aldrich
Solvent for exfoliation of BP and GO.
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bulk BP crystals
XF161
Nanjing XFNANO Materials Tech Co., Ltd.
Source material for BP nanosheets.
暂无现货
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single layer of GO
XF002-1
Nanjing XFNANO Materials Tech Co., Ltd.
Assisted exfoliation of BP and as an electron shuttle.
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bulk MoS2 crystals
XF184-1
Nanjing XFNANO Materials Tech Co., Ltd.
Co-catalyst for photocatalytic H2 production.
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tip sonicator
XL-2000
Misonix
Used for exfoliation of BP and GO.
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