Abstract In this work, the photocatalytic activity (PCA) of ZnO–Zn(OH)2 nanosheets (NSs) was enhanced by doping with Co and coupling with ZnS, in various ratios of both. XRD, TEM, HRTEM, EDX, DRS, and BET techniques were applied for characterization of the prepared nanocomposites. The PCA was examined by the photodegradation of Methylene Blue. Irradiation was done by UV instead of visible light, to investigate the charge carriers mobility and migration. The pseudo-first-order kinetics show that PCA of {ZnO–Zn(OH)2}:Co/ZnS is higher than those of ZnO–Zn(OH)2, {ZnO–Zn(OH)2}:Co, and {ZnO–Zn(OH)2}/ZnS by 4.8, 1.8, 1.5 times, respectively. Doping with Co makes Zn(OH)2 more UV sensitive, and increases the charge-carriers mobility and crystal conductivity of ZnO and Zn(OH)2. Besides, coupling ZnS with {ZnO–Zn(OH)2}:Co produces type-II heterojunction of ZnS with each of ZnO:Co and Zn(OH)2:Co. This heterojunction saves the charge carriers from recombination for the photocatalytic functionality.

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ZnS 点在钴掺杂 ZnO-Zn(OH)2 纳米片上的沉积及其光催化活性

摘要 在这项工作中，ZnO-Zn(OH)2 纳米片 (NSs) 的光催化活性 (PCA) 通过掺杂 Co 并与 ZnS 以不同的比例偶联来增强。XRD、TEM、HRTEM、EDX、DRS 和 BET 技术用于表征制备的纳米复合材料。通过亚甲蓝的光降解检测 PCA。辐照是通过紫外线而不是可见光完成的，以研究电荷载流子的迁移率和迁移。准一级动力学表明 {ZnO–Zn(OH)2}:Co/ZnS 的 PCA 高于 ZnO–Zn(OH)2、{ZnO–Zn(OH)2}:Co 和{ZnO–Zn(OH)2}/ZnS 分别为 4.8、1.8、1.5 倍。掺杂 Co 使 Zn(OH)2 对紫外线更敏感，并增加了 ZnO 和 Zn(OH)2 的电荷载流子迁移率和晶体电导率。此外，将 ZnS 与 {ZnO-Zn(OH)2} 耦合：Co 与 ZnO:Co 和 Zn(OH)2:Co 中的每一个产生 ZnS 的 II 型异质结。这种异质结使电荷载流子免于光催化功能的重组。