Effect of cobalt doping on the photocatalytic performance of AgInS2 for organic pollutant degradation and hydrogen production

光催化 罗丹明B 材料科学 制氢 兴奋剂 X射线光电子能谱 化学工程 纳米技术 催化作用 化学 冶金 有机化学 光电子学 工程类
作者
Lijun Sun,Ying Wang,Luyan He,Jie Guo,Qingwen Deng,Xia Zhao,Ya Yan,Kezhen Qi
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier BV]
卷期号:926: 166859-166859 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2022.166859
摘要

In this work, AgInS2 (AIS) and cobalt (Co) doped AgInS2 (Co-AIS) are prepared by low-temperature liquid phase method using thioglycolic acid (TGA) as the stabilizing agent. The crystal structure, surface elements, binding energy, particle morphology, and optical properties of AIS and Co-AIS are analyzed by XRD, XPS, SEM, TEM, UV-Vis-DRS, and PL. Rhodamine B (RhB) and 4-nitrophenol (4-NP) are used as the model pollutants for evaluating the photocatalytic activities of AIS and Co-AIS. The optimal doping ratio of CoːIn is found to be 10.7:6.3. And, under this optimal ratio, Co-AIS can degrade 95 % of RhB in 1.5 h or 76 % of 4-NP in 2.5 h, respectively. The photocatalytic mechanism is proposed based on the active species trapping experiment, EPR technique, optical properties characterization, and the flat-band potential determination. Moreover, the photocatalytic water splitting performance of Co-AISs with or without the modification of the multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) are investigated, and remarkable hydrogen production is achieved. This research will open a new gateway to synthesizing AgInS2-based materials and exploring their photocatalytic activities.
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