Herstellung und photocatalytisches Verhalten von MoS2- und WS2-Nanocluster-aktiviertem TiO2

Ein neuer Ansatz wurde für die Herstellung von photocatalytischen Materialien für sichtbares Licht entwickelt. Nanocluster aus MoS2 und WS2 werden mittels einer in situ Photoreduktions-Abscheidungs-Methode an TiO2 gekoppelt, wobei die Reduktionskraft der photogenerierten Elektronen aus TiO2-Partikeln genutzt wird. Die photocatalytische Zersetzung von Methylblau und 4-Chlorphenol in wässriger Suspension wurde verwendet, um die photocatalytische Aktivität der Pulver bei sichtbarem Licht zu bewerten. Die Blauverschiebung des Absorptionsbeginns bestätigt die Größenquantisierung der MS2-Nanocluster, die als effektive und stabile Sensibilisatoren wirken und es ermöglichen, sichtbares Licht in der Photokatalyse zu nutzen. Quanteneffekte verändern die Energielevels der Leitungs- und Valenzbandkanten in den gekoppelten Halbleiter-Systemen, was den Elektronentransfer zwischen den Partikeln begünstigt. Darüber hinaus wird angenommen, dass die gekoppelten Systeme kooperativ wirken, indem sie den Grad der Trennungen von Ladungsträgern erhöhen, was die Rekombination effektiv reduziert.