微波诱导组装CuS@MoS2核壳纳米管及其光催化类芬顿反应研究

采用微波诱导组装,先将Cu纳米线硫化成空心CuS纳米管,再将片状MoS2均匀插层并组装在CuS纳米管表面上,形成CuS@MoS2核壳纳米管,用于可见光(λ＞420 nm)催化类芬顿反应降解高浓度污染物罗丹明B(RhB),30 min内降解率达100％.高活性归因于MoS2独特的多层次结构增加了催化剂对光的吸收,提高了光利用率.同时,MoS2与CuS之间形成的异质结结构有利于光生电子的转移,抑制了光生载流子的复合.更为重要的是构建了光催化与类芬顿反应的协同作用机制,光催化组分CuS中的铜离子与双氧水作用构成类芬顿循环体系并生成羟基自由基(·OH),光生电子一方面与双氧水反应生成·OH,另一方面与MoS2活化的分子氧反应产生超氧自由基(·O2-),·OH和·O2-协同氧化污染物,可大幅度提高污染物去除效率.本工作开发的可循环光催化-芬顿反应体系,为实际污染治理开辟了新途径.