压电增强二硫化钼/氧化锌近红外光催化降解氨氮

作者：潘权子; 刘文晓; 孟则达^*; 罗莉; 刘守清^*

来源：材料导报, 2023, 37(19): 37-43.

• MoS2
• ZnO
• 近红外光
• 压电效应
• 氨氮
• 降解

将硫化钼(MoS2)与氧化锌(ZnO)纳米棒结合，制备了MoS2/ZnO压电近红外光催化复合材料。采用X-射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外-可见-近红外漫反射光谱(UV-VIS-INF-DRS)、固体荧光等方法对MoS2/ZnO样品进行了表征。结果表明，MoS2/ZnO生成了异质结。以0.1 g MoS2/ZnO材料作为压电近红外光催化剂，在压电条件下降解pH=10浓度为100.0 mg/L的氨氮溶液，当在搅拌(250 r/min)条件下，用850 nm波长的近红外光照射6 h时，氨氮的降解率为90.97%;而相同条件下，无压电效应时近红外光催化降解氨氮的效率仅为65.16%,表明压电效应增强了氨氮的降解。其原因是ZnO压电构建的内建电场增强了MoS2光生电子与空穴的分离效率。动力学研究表明，MoS2/ZnO降解氨氮的反应遵循一级反应动力学规律，其表观反应速率常数的平均值为0.298 7 h-1。该研究结果对利用太阳能和水波能降解氨氮具有潜在的应用价值。

• 单位
  苏州科技大学; 江苏省环境功能材料重点实验室; 生命科学学院