氧化石墨烯与过渡金属二硫化物之间的二维肖特基结：光响应特性与电催化性能

摘要： 二维石墨烯是导体而非半导体。二维过渡金属二硫化物（TMD）是半导体而非导体。制备同时兼具石墨烯与TMD优势的二维复合材料已被证明具有挑战性。本研究合成了少层厚度的二维WS?/二维GO和二维MoS?/二维GO复合材料。电子结构显示该二维复合材料中存在高含量的Mo??3d?/?和W??4f?/?低结合能态，这归因于二维复合材料表面硫原子的部分缺失以及新形成的C-W-S和C-Mo-S杂原子键。研究建立了二维GO与二维TMD（二维G-T结）之间的肖特基结并表现出显著光电响应。这两种二维复合材料的优异电催化性能源于二维TMDs与二维GO之间的二维肖特基结。二维肖特基结（二维G-T结）中的层间电子耦合激活了二维TMDs或GO二维表面上的惰性位点。基于二维WS?/二维GO的染料敏化太阳能电池（DSCs）在标准太阳光照强度（AM1.5，100 mW cm?2）下的功率转换效率达9.54%，这是无铂对电极DSCs报道的最高效率之一。最后，二维WS?/二维GO复合材料作为DSCs对电极展现出卓越稳定性。