摘要

由于對消除水、土壤和空氣中的大量污染的需求越來越大，環境修復領域的新興技術正變得越來越重要。我們設計并合成了MoS2/fe2o3異質結納米復合材料(NCs)作為易于分離和重復利用的多功能材料。以雙酚A(BPA)為探針分子，對制備的樣品進行了微量檢測性能的檢測，檢測限低至10?9M；該檢測限在所有報道的半導體襯底中都是最低的。在紫外照射下，用MoS2/Fe2o3NCs進行快速光催化降解。高度可回收的MoS2/Fe2O3NCs在催化(SERS)底物后具有SERS的催化活性和良好的檢測能力。在考慮了z方案的電荷轉移路徑、三維花狀結構和偶極子-偶極子耦合的影響時，提出了SERS和光催化機理。此外，將制備的MoS2/fe2o3nc成功應用于真實湖泊和牛奶樣品中BPA的檢測。在此，我們深入介紹了MoS2/fe2o3材料的發展，該材料可作為化學傳感器和光催化廢水處理，以去除頑固性有機污染物。

介紹

由于消除水、土壤和空氣中大量污染的需求不斷增加，環境修復領域的新興技術變得越來越重要。. 本文設計并合成了二硫化鉬/Fe2O3異質結納米復合材料，這是一種易于分離和重復使用的多功能材料。使用雙酚A (BPA)作為探針分子檢查制備樣品的痕量檢測性能，檢測限低至10-9m；該檢測限是所有已報道的半導體襯底中最低的。在紫外光照射下，二硫化鉬/三氧化二鐵納米復合材料快速光催化降解雙酚a。二硫化鉬/三氧化二鐵納米復合物在催化后作為表面增強拉曼散射(SERS)基底重復使用時，表現出對雙酚a的光芬頓催化活性和良好的檢測能力。在考慮Z方案電荷轉移路徑、三維花狀結構和偶極-偶極耦合效應的同時，提出了SERS和光催化機制。此外，制備的二硫化鉬/三氧化二鐵納米復合物成功應用于實際湖水和牛奶樣品中雙酚a的檢測。在此，我們對二硫化鉬/Fe2O3材料的發展提出了見解，該材料可用作化學傳感器和光催化廢水處理中的多功能材料，以去除難降解的有機污染物。

結果和討論

二硫化鉬、三氧化二鐵納米復合材料的飽和磁化強度(0.46 emu/g)高于單獨使用三氧化二鐵時的飽和磁化強度。這種良好的磁性能完全滿足磁選的要求。當使用外部磁體時，均勻分散的二硫化鉬、三氧化二鐵納米復合材料在22秒內迅速從溶液中分離并形成聚集體。相反，當磁體被移除時，聚集的二硫化鉬、Fe2O3通過輕微的搖動迅速重新分布到溶液中。此外，我們在3個月后測量了二硫化鉬、三氧化二鐵納米復合材料的磁化強度，發現Ms值幾乎沒有變化(從0.46到0.52 emu/g)。因此，我們得出結論，二硫化鉬/三氧化二鐵納米復合材料在室溫和大氣壓下是高度穩定的。

圖1

圖2

此外，空穴從二硫化鉬價帶向Fe2O3的選擇性轉移顯著減弱了光腐蝕活性。生成二硫化鉬和Fe2O3的載流子后，自由電子聚集在Fe2O3的CB中，而光致空穴存在于二硫化鉬的VB中；因此，獲得了高光催化活性。實現了有效的Z型電子-空穴對分離和有效的轉移路徑，在CB和VB中分別獲得了強的光激發電子和空穴氧化還原能力，顯著提高了二硫化鉬/Fe2O3 NC異質結的光催化和SERS活性。因此，Fe2O3不僅通過防止硫的損失而充當二硫化鉬核的保護殼，而且構建了延長光生電子和空穴壽命的Z型結，這將顯著增強光催化活性和穩定性。SERS增強的另一個原因是二硫化鉬的半導體性質.因為它的表面有硫原子和垂直于表面的極性共價鍵，這種偶極-偶極耦合顯著增加了拉曼峰的強度.此外，由于表面積與體積之比大，氣體分子有大量的活性吸附位點。

結論

總之，通過簡單地將Fe2O3納米粒子沉積到二硫化鉬納米粒子上來制備多功能材料，這顯著提高了其光催化性能和用作SERS襯底的能力。此外，二硫化、/三氧化二鐵納米復合材料被成功回收。本研究首次報道了二硫化鉬、氧化鐵納米復合物作為SERS底物用于雙酚a檢測。二硫化鉬、氧化鐵納米復合物的檢測限為1 × 10米，并表現出優異的穩定性。制備的二硫化鉬、三氧化二鐵納米復合材料比單獨的二硫化鉬納米復合材料和三氧化二鐵納米復合材料具有更高的光催化活性。增強的光催化活性和SERS活性歸因于Z方案異質結系統對電子-空穴對的有效分離和轉移。因此，作為高效的多功能催化劑，二硫化鉬、三氧化二鐵納米復合材料不僅有望取代金屬催化劑用于去除水中和環境中的有機物，還將為SERS應用鋪平道路，從而為化學和醫學檢測以及環境監測引入新方法。

審核編輯：符乾江