不同堆垛结构二硫化铼/石墨烯异质结的光电化学特性

摘要

能源及污染是新时代所面临的重要难题,光催化技术可通过电解水产氢以及降解有机物污染物,在一定程度上解决此问题.而制备光催化活性较好、光生载流子分离效率高的光催化剂是这项技术的关键.本文采用液相剥离法结合电泳沉积法制备得到具有不同堆垛结构的二硫化铼-石墨烯(ReS2-Gra,ReS2在上)与石墨烯-二硫化铼(Gra-ReS2,石墨烯在上)范德瓦耳斯异质结薄膜,并对其进行了光谱学表征.将上述异质结作为光电极材料,应用在光电化学反应中,发现:1)不同的堆垛结构,将影响异质结材料的光电化学特性,即在相同条件下,与ReS2-Gra光电极相比,Gra-ReS2光电极的光电流增大了54％;2)异质结的构建,使得光电极材料的光电化学特性得到显著增强,得到了更大且响应更迅速的光电流,即Gra-ReS2光电极(2.47μA)的光电流响应是纯ReS2光电极(1.16μA)的2倍.本工作为范德瓦耳斯异质结的制备提出新思路的同时,也为太阳能转换器件的研究打下了理论基础.