Исследование наногетероструктур WS2-SnO2 фотоэлектрохимического назначения полученных методом электроискровой эрозии
Автор: Рахимбеков К. А., Ан В. В., Молочкова Д. А., Блинова А. А., Усольцева Н. В., Пустовалов А. В., Дамдинов Б. Б.
Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu
Рубрика: Исследования. Проектирование. Опыт эксплуатации
Статья в выпуске: 7 т.17, 2024 года.
Бесплатный доступ
В данной работе представлены результаты исследований физико-химических и фотоэлектрохимических свойств наногетероструктур WS2-SnO2, полученных методом электроискровой эрозии. Данные рентгенофазового анализа показали наличие в конечных продуктах синтеза фаз гексагонального WS2 (JCPDS-ICDD 87-2417) и орторомбического SnO2 (JCPDS-ICDD 78-1063), что хорошо согласуется с результатами исследования дифракции электронов в выбранной области. С помощью просвечивающей электронной микроскопии и энергодисперсионной спектроскопии было установлено, что полученные материалы представляют собой наночастицы WS2 с размерами 40-60 нм, адгезировавшие к поверхности наночастиц SnO2 с размерами 10-20 нм.
Наногетероструктуры ws2- sno2, самораспространяющийся высокотемпературный синтез, электроискровая эрозия, фотокаталитическая активность
Короткий адрес: https://sciup.org/146282958
IDR: 146282958
Список литературы Исследование наногетероструктур WS2-SnO2 фотоэлектрохимического назначения полученных методом электроискровой эрозии
- Zeng Z., Tan, C., Huang, X., Bao, S., Zhang H. Growth of Noble Metal Nanoparticles on Single- Layer TiS 2 and TaS 2 Nanosheets for Hydrogen Evolution Reaction. Energy Environ. Sci. 2014, 7, 797–803.
- Hasani A., Tekalgne M., Le, Q. V., Jang H. W., Kim S. Y. Two- Dimensional Materials as Catalysts for Solar Fuels: Hydrogen Evolution Reaction and CO2 Reduction. J. Mater. Chem. A 2019, 7, 430–454.
- Maeda K., Domen K. Photocatalytic Water Splitting: Recent Progress and Future Challenges. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 2655–2661
- Abe R. Recent Progress on Photocatalytic and Photo- electrochemical Water Splitting under Visible Light Irradiation. J. Photochem. Photobiol., C 2010, 11, 179–209.
- Qu Y., Duan, X. Progress, Challenge and Perspective of Heterogeneous Photocatalysts. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 2568–2580.
- Lu Q., Yu Y., Ma Q., Chen B., Zhang H. 2D Transition- Nanosheet-Based Composites for Photocatalytic and Electrocatalytic Hydrogen Evolution Reactions. Adv. Mater. 2016, 28, 1917–1933.
- Geim A. K., Grigorieva, I. V. Van Der Waals Heterostructures. Nature 2013, 499, 419–425.
- Kim K., Yankowitz M., Fallahazad B., Kang S., Movva H. C. P., Huang S., Larentis S., Corbet C. M., Taniguchi T., Watanabe K., Banerjee S. K., LeRoy B. J., Tutuc E. Van Der Waals Heterostructures with High Accuracy Rotational Alignment. Nano Lett. 2016, 16, 1989–1995.
- Zhong Y., Zhao G., Ma F., Wu Y., Hao X. Utilizing Photocorrosion- Recrystallization to Prepare a Highly Stable and Efficient CdS/WS 2 Nanocomposite Photocatalyst for Hydrogen Evolution. Appl. Catal., B 2016, 199, 466–472.
- Zong X., Han J., Ma G., Yan H., Wu G., Li C. Photocatalytic H2 Evolution on CdS Loaded with WS 2 as Cocatalyst under Visible Light Irradiation. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 12202–12208
- Gopannagari M., Kumar D. P., Reddy D. A., Hong S., Song M. I., Kim T. K. In Situ Preparation of Few- Layered WS 2 Nanosheets and Exfoliation into Bilayers on CdS Nanorods for Ultrafast Charge Carrier Migrations toward Enhanced Photocatalytic Hydrogen Production. J. Catal. 2017, 351, 153–160.
- Akple M. S., Low J., Wageh S., Al- Ghamdi A. A., Yu J., Zhang J. Enhanced Visible Light Photocatalytic H2 – Production of G-C 3N 4/WS 2 Composite Heterostructures. Appl. Surf. Sci. 2015, 358, 196–203.
- Cao S., Liu T., Hussain S., Zeng W., Peng X., Pan F. Hydrothermal Synthesis, Characterization and Optical Absorption Property of Nanoscale WS 2/TiO2 Composites. Phys. E 2015, 68, 171–175
- Tekalgne M., Hasani A., Le Q V., Nguyen T. P., Choi K. S., Lee T. H., Jang H. W., Luo Z., Kim S. Y. Cdse Quantum Dots Doped WS 2 Nanoflowers for Enhanced Solar Hydrogen Production. Phys. Status Solidi A 2019, 216, 1800853
- Hasani A., Nguyen T. P., Tekalgne M., Van Le Q., Choi K. S., Lee T. H., Park T. J., Jang H. W., Kim S. Y. The Role of Metal Dopants in WS 2 Nanoflowers in Enhancing the Hydrogen Evolution Reaction. Appl. Catal., A 2018, 567, 73–79.
- Kwon K. C., Choi S., Hong K., Andoshe D. M., Suh J. M., Kim C., Choi K. S., Oh J. H., Kim S. Y., Jang H. W. Tungsten Disulfide Thin Film/P-Type Si Heterojunction Photocathode for Efficient Photochemical Hydrogen Production. MRS Commun. 2017, 7, 272–279.
- Li S., Wang S., Tang D.-M., Zhao W., Xu H., Chu L., Bando Y., Golberg D., Eda G. Halide-Assisted Atmospheric Pressure Growth of Large WSe2 and WS 2 Monolayer Crystals. Appl. Mater. Today 2015, 1, 60–66.
- Zhong Y., Shao Y., Ma F., Wu Y., Huang B., Hao X. Band- Matched CdSe Qd/WS 2 Nanosheet Composite: Size- Controlled Photocatalyst for Efficiency Water Splitting. Nano Energy 2017, 31, 84–89.
- Zou Y., Shi J. W., Ma D., Fan Z., Cheng L., Sun D., Wang Z., Niu C. WS 2/Graphitic Carbon Nitride Heterojunction Nanosheets Decorated with Cds Quantum Dots for Photocatalytic Hydrogen Production. ChemSusChem 2018, 11, 1187–1197.
- Chen J. S., Lou X. W. D. SnO2-Based Nanomaterials: Synthesis and Application in Lithium-Ion Batteries. Small 2013, 9, 1877–1893.
- Khan M. M., Ansari S. A., Ansari M. O., Lee J., Cho M. H. Visible Light- Driven Photocatalytic and Photoelectrochemical Studies of Ag- SnO2 Nanocomposites Synthesized Using an Electrochemically Active Biofilm. RSC Adv 2014, 4, 26013–26021.
- Zhang D., Sun Y., Li P., Zhang Y. Facile Fabrication of MoS 2-Modified SnO2 Hybrid Nanocomposite for Ultrasensitive Humidity Sensing. ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 14142–14149.
- Yun G., Balamurugan M., Kim H.-S., Ahn K.-S., Kang S. H. Role of WO3 Layers Electrodeposited on SnO2 Inverse Opal Skeletons in Photoelectrochemical Water Splitting. J. Phys. Chem. C 2016, 120, 5906–5915.
- Gun Y., Song G. Y., Quy V. H. V., Heo J., Lee H., Ahn K. S., Kang S. H. Joint Effects of Photoactive TiO2 and Fluoride-Doping on SnO2 Inverse Opal Nanoarchitecture for Solar Water Splitting. ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 20292–20303.
- Cordova I. A., Peng Q., Ferrall I. L., Rieth A. J., Hoertz P. G., Glass J. T. Enhanced Photoelectrochemical Water Oxidation Via Atomic Layer Deposition of TiO2 on Fluorine- Doped Tin Oxide Nanoparticle Films. Nanoscale 2015, 7, 8584–8592.
- Zhou S., Tang R., Zhang L., Yin L. Au Nanoparticles Coupled Three- Dimensional Macroporous BiVO4/SnO2 Inverse Opal Heterostructure for Efficient Photoelectrochemical Water Splitting. Electrochim. Acta 2017, 248, 593–602.
- Bera S., Lee S. A., Kim C.-M., Khan H., Jang H. W., Kwon S. H. Controlled Synthesis of Vertically Aligned SnO2 Nanograss- Structured Thin Films for SnO2/BiVO4 Core–Shell Heterostructures with Highly Enhanced Photoelectrochemical Properties. Chem. Mater. 2018, 30, 8501–8509.
Статья научная
