SCI
SCIE
SCOPUS
Enhanced photocatalytic mechanism of Ag<sub>3</sub>PO<sub>4</sub> nano-sheets using MS<sub>2</sub> (M = Mo, W)/rGO hybrids as co-catalysts for 4-nitrophenol degradation in water
저자
Zhang, Weiping ; Li, Guiying ; Wang, Wanjun ; Qin, Yaxin ; An, Taicheng ; Xiao, Xinyan ; Choi, Wonyong
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
11-18(8쪽)
제공처
소장기관
<P><B>Abstract</B></P> <P>A chemically modified Ag<SUB>3</SUB>PO<SUB>4</SUB>@MS<SUB>2</SUB>(M = Mo, W)/rGO composite was firstly synthesized via a liquid-exfoliation solvothermal method. The structure, morphology, optical properties and composition were characterized by X-ray diffraction, FT-IR spectroscopy, scanning electron microscopy, UV–vis diffuse reflectance spectra and X-ray photoelectron spectroscopy, respectively. The characterization results indicated that compact structure could be obtained by using this typical method due to in-situ chemical modification, which could also control the sizes of Ag<SUB>3</SUB>PO<SUB>4</SUB> nano-sheets by adding MS<SUB>2</SUB>/rGO hybrids. More importantly, the resultant Ag<SUB>3</SUB>PO<SUB>4</SUB>@MS<SUB>2</SUB>/rGO composite exhibited higher photocatalytic activity and stability toward the degradation of 4-nitrophenol than pure Ag<SUB>3</SUB>PO<SUB>4</SUB> under sunlight irradiation. The stable structure of Ag<SUB>3</SUB>PO<SUB>4</SUB>@MS<SUB>2</SUB>/rGO was closely related with Z-scheme electronic structure and electrical conductivity of MS<SUB>2</SUB>/rGO hybrids, leading to a higher consumption and transfer of photogenerated electrons. However, by controlling the amounts of MS<SUB>2</SUB>/rGO hybrids, more stable but lower photocatalytic activity composites could be obtained. Further analysis found that the holes and O<SUB>2</SUB> <SUP>−</SUP> were the main reactive species involved in the photocatalytic degradation of 4-nitrophenol. In addition, possible photocatalytic degradation pathways of 4-nitrophenol were also proposed based on the identified intermediates. The findings of this work may provide a new method to design efficient composites for photocatalytic degradation of organic pollutants.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Ag<SUB>3</SUB>PO<SUB>4</SUB>@MS<SUB>2</SUB>/rGO catalyst was fabricated via a liquid-exfoliation solvothermal method. </LI> <LI> Ag<SUB>3</SUB>PO<SUB>4</SUB>@MS<SUB>2</SUB>/rGO has high photocatalytic activity and stability under sunlight. </LI> <LI> The stability of Ag<SUB>3</SUB>PO<SUB>4</SUB>@MS<SUB>2</SUB>/rGO was due to its rapid transfer of photogenerated e<SUP>−</SUP>. </LI> <LI> h<SUP>+</SUP> and O<SUB>2</SUB> <SUP>−</SUP> were the main RSs in photocatalytic degradation of 4-nitrophenol. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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