Photoréduction du dioxyde de carbone sur le catalyseur Bi2S3/MoS2

L'activité photocatalytique d'un matériau dépend d'une absorption efficace de la lumière, d'une excitation rapide des électrons et du contrôle du taux de recombinaison par une séparation efficace des charges. Les matériaux inorganiques fabriqués dans des formes uniques par synthèse contrôlée peuvent présenter des propriétés considérablement améliorées. Ici, des nanorods Bi2S3 de type n (avec une bonne activité optique) ont été enveloppés de feuilles de MoS2 de type p en deux dimensions (2D), qui possèdent de bonnes propriétés d'absorption de lumière. Le composite conçu de jonction p-n Bi2S3/MoS2 a montré une absorption de lumière améliorée sur l'ensemble de la plage de longueurs d'onde, ainsi qu'une capacité d'adsorption du dioxyde de carbone et une densité de photocourant supérieures par rapport aux catalyseurs simples. En conséquence, l'activité du catalyseur composite 1Bi2S3/1MoS2 pour la réduction photocatalytique du dioxyde de carbone était plus de 20 fois plus élevée que celle des catalyseurs simples sous irradiation lumineuse visible à ≤400 nm, avec une sélectivité partielle pour la conversion du CO. Cela est attribué au composite hétérojunction p-n Bi2S3/MoS2 conçu dans cette étude, à la forte absorption de lumière de n-Bi2S3, à l'accélération de l'excitation des électrons et à l'affinité électronique de la feuille 2D-p-MoS2, qui a rapidement absorbé les électrons excités, entraînant une séparation efficace des charges. Cela a finalement amélioré la performance catalytique en fournissant continuellement des sites catalytiquement actifs aux interfaces de l'hétérojunction.