纳米结构 LaFeO$_{3}$-MoS$_{2}$ 用于高效光降解与光催化产氢

异质光催化剂的制备因其在废水有机污染物降解及通过水分解演化无碳氢燃料方面的潜在应用而受到日益增多的研究关注。本文报道通过简易水热技术合成的纳米结构 LaFeO$_{3}$-MoS$_{2}$ 光催化剂的光降解与光催化产氢能力。在开展光催化实验前，分别利用 X 射线衍射分析、场发射扫描电子显微镜和紫外-可见光谱广泛研究了该纳米复合材料的结结构、形貌与光学性质。纳米结构 LaFeO$_{3}$-MoS$_{2}$ 在仅 150 分钟内光降解了 96% 的罗丹明 B 染料，显著高于 LaFeO$_{3}$ 和商业 Degussa P25 二氧化钛纳米颗粒。该 LaFeO$_{3}$-MoS$_{2}$ 纳米复合材料在分解无色探针污染物环丙沙星时也表现出显著增强的光催化效率，排除了染料敏化效应的可能。此外，LaFeO$_{3}$-MoS$_{2}$ 在通过水分解太阳能产氢方面展现出优越的光催化活性。结合能带结构与活性物种贡献，提出直接 Z 型光催化机理以解释 LaFeO$_{3}$-MoS$_{2}$ 纳米复合材料的优越光催化行为。