Abstract Two-dimensional (2D) semiconductor nanostructures have gained tremendous interest in the field of environmental remediation and water purification. Nanostructures coated surfaces provide new insight for the development of cost-effective advanced photocatalyst. In this study, 2D-MoS2 nanosheets based coating has been developed through the combined effort of the exfoliation and a spin coating method. Microscopy analysis inferred the formation of nanosheets from the bulk structured MoS2 with the reduction in their average dimensions. Exfoliated MoS2 nanosheets formed in 18 h reaction time has average length ~1019 nm and width~544 nm. Cross-sectional SEM studies confirm the formation of MoS2-PVA thin films with different orientation of MoS2 nanosheets. UV–Vis absorption spectroscopy studies exhibit two peaks at 619 nm and 680 nm with improved optical absorption. The XRD and Raman spectroscopy analysis reveals the 2H-phase of MoS2 nanosheets. 2D-MoS2-PVA composite thin film was tested as an advanced photocatalyst coating for the breakdown of methylene blue (MB) and malachite green (MG) pollutant molecules under sunlight. 2D-MoS2-PVA composite thin film decomposed the 5 μM solution of MB and MG molecule solutions in 80 min and 40 min, respectively, under sunlight (800 W/cm2). The efficient photodegradation performance of the 2D-MoS2-PVA composite indicates their potential usage in other environmental applications.

中文翻译：

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具有成本效益的可扩展合成几层基于二硫化钼的薄膜，用于阳光强制光催化活性

摘要 二维 (2D) 半导体纳米结构在环境修复和水净化领域引起了极大的兴趣。纳米结构涂层表面为开发具有成本效益的先进光催化剂提供了新的见解。在这项研究中，通过剥离和旋涂方法的共同努力开发了基于 2D-MoS2 纳米片的涂层。显微镜分析推断纳米片从块状结构的二硫化钼形成，其平均尺寸减小。在 18 小时反应时间内形成的剥离的 MoS2 纳米片的平均长度约为 1019 nm，宽度约为 544 nm。横截面 SEM 研究证实了具有不同方向的 MoS2 纳米片的 MoS2-PVA 薄膜的形成。UV-Vis 吸收光谱研究显示在 619 nm 和 680 nm 处有两个峰，并且具有改进的光吸收。XRD 和拉曼光谱分析揭示了 MoS2 纳米片的 2H 相。2D-MoS2-PVA 复合薄膜被测试作为一种先进的光催化剂涂层，用于在阳光下分解亚甲蓝 (MB) 和孔雀石绿 (MG) 污染物分子。2D-MoS2-PVA 复合薄膜在阳光（800 W/cm2）下分别在 80 分钟和 40 分钟内分解了 5 μM 的 MB 和 MG 分子溶液。2D-MoS2-PVA 复合材料的高效光降解性能表明它们在其他环境应用中的潜在用途。2D-MoS2-PVA 复合薄膜被测试作为一种先进的光催化剂涂层，用于在阳光下分解亚甲蓝 (MB) 和孔雀石绿 (MG) 污染物分子。2D-MoS2-PVA 复合薄膜在阳光（800 W/cm2）下分别在 80 分钟和 40 分钟内分解了 5 μM 的 MB 和 MG 分子溶液。2D-MoS2-PVA 复合材料的高效光降解性能表明它们在其他环境应用中的潜在用途。2D-MoS2-PVA 复合薄膜被测试作为一种先进的光催化剂涂层，用于在阳光下分解亚甲蓝 (MB) 和孔雀石绿 (MG) 污染物分子。2D-MoS2-PVA 复合薄膜在阳光（800 W/cm2）下分别在 80 分钟和 40 分钟内分解了 5 μM 的 MB 和 MG 分子溶液。2D-MoS2-PVA 复合材料的高效光降解性能表明它们在其他环境应用中的潜在用途。