Una capa intermedia de ZnS controlada radialmente en arreglos de nanoas de núcleo-cáscara de ZnO–Gd2S3 de ultra-larga longitud para promover la degradación fotocatalítica visible de antibióticos

Los arreglos de nanorrayos (NR) ofrecen un rendimiento fotocatalítico notable impulsado por luz visible. En este trabajo, describimos la construcción de un arreglo nanoestructural ternario ZnO-ZnS-Gd2S3 en el que se utiliza un proceso de sulfidación para decorar una capa de cáscara de Gd2S3 con una interfaz de ZnS sobre ZnO alineado verticalmente crecido por fase de vapor. Con control sobre el grosor de la pared de la cáscara, la capa de cáscara de aproximadamente 25 nm de grosor en los arreglos de NR de ZnO ultra-largos exhibió una eficiencia catalítica mayor cercana a 3.3, 2.0, 1.2 y 1.8 veces la de los ZnO desnudos, el ZnO-ZnS, el decorado con Gd2S3 (∼10 nm) y las estructuras de núcleo-cáscara de Gd2S3 (∼40 nm) en ZnO-ZnS, respectivamente. La geometría de núcleo-cáscara y el grosor de la pared de la cáscara con interfaz de contacto maximizada aumentaron la absorción de luz en la región visible y retardaron efectivamente la tasa de recombinación de los portadores de carga fotoinducidos al confinar electrones y huecos por separado, proporcionando así ventajas en términos de degradación del residuo farmacéutico tetraciclina y el contaminante industrial 4-nitrofenol en aguas residuales.