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High Yield Exfoliation of WS2 Crystals into 1–2 Layer Semiconducting Nanosheets and Efficient Photocatalytic Hydrogen Evolution from WS2/CdS Nanorod Composites
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2018-01-12 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsami.7b15614 Danyun Xu 1 , Pengtao Xu 2 , Yuanzhi Zhu 1 , Wenchao Peng 1 , Yang Li 1 , Guoliang Zhang 1 , Fengbao Zhang 1 , Thomas E. Mallouk 2 , Xiaobin Fan 1
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2018-01-12 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsami.7b15614 Danyun Xu 1 , Pengtao Xu 2 , Yuanzhi Zhu 1 , Wenchao Peng 1 , Yang Li 1 , Guoliang Zhang 1 , Fengbao Zhang 1 , Thomas E. Mallouk 2 , Xiaobin Fan 1
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Monolayer WS2 has interesting properties as a direct bandgap semiconductor, photocatalyst, and electrocatalyst, but it is still a significant challenge to prepare this material in colloidal form by liquid-phase exfoliation (LPE). Here, we report the preparation of 1–2 layer semiconducting WS2 nanosheets in a yield of 18–22 wt % by a modified LPE method that involves preintercalation with substoichometric quantities of n-butyllithium. The exfoliated WS2 nanosheeets are n-type, have a bandgap of ∼1.78 eV, and act as a cocatalyst with CdS nanorods in photocatalytic hydrogen evolution using lactate as a sacrificial electron donor. Up to a 26-fold increase in H2 evolution rate was observed with WS2/CdS hybrids compared with their pure CdS counterpart, and an absorbed photon quantum yield (AQE) of >60% was measured with the optimized photocatalyst.
中文翻译：
WS 2晶体高产率剥落成1-2层半导体纳米片，并从WS 2 / CdS纳米棒复合材料中高效释放出光催化氢
单层WS 2具有作为直接带隙半导体，光催化剂和电催化剂的有趣特性，但是通过液相剥离（LPE）制备胶体形式的这种材料仍然是一项重大挑战。在这里，我们报道了一种通过改良的LPE方法制备的1-2层半导电WS 2纳米片，其产率为18-22 wt％，该方法涉及使用亚化学计量的正丁基锂进行预嵌入。剥落的WS 2纳米片为n型，带隙约为1.78 eV，并且在使用乳酸作为牺牲电子供体的光催化制氢过程中，与CdS纳米棒协同作用。WS 2观察到H 2释放速率提高了26倍/ CdS杂化物与纯CdS杂化物相比，使用优化的光催化剂测得的吸收光子量子产率（AQE）> 60％。
更新日期：2018-01-12
中文翻译：
WS 2晶体高产率剥落成1-2层半导体纳米片，并从WS 2 / CdS纳米棒复合材料中高效释放出光催化氢
单层WS 2具有作为直接带隙半导体，光催化剂和电催化剂的有趣特性，但是通过液相剥离（LPE）制备胶体形式的这种材料仍然是一项重大挑战。在这里，我们报道了一种通过改良的LPE方法制备的1-2层半导电WS 2纳米片，其产率为18-22 wt％，该方法涉及使用亚化学计量的正丁基锂进行预嵌入。剥落的WS 2纳米片为n型，带隙约为1.78 eV，并且在使用乳酸作为牺牲电子供体的光催化制氢过程中，与CdS纳米棒协同作用。WS 2观察到H 2释放速率提高了26倍/ CdS杂化物与纯CdS杂化物相比，使用优化的光催化剂测得的吸收光子量子产率（AQE）> 60％。
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