بررسي مقايسه اي فعاليت فتوالكتروشيميايي نانوصفحات چند لايه اي ,MoS و WS

A comparative study on photoelectrochemical activity of MoS2 and WS2 few-layer nanosheets

محلول حاوي نانو صفحات چندلايه اي MoS2 و WS2 به روشي بسيار آسان با تجهيزات ارزان تهيه شدند. سپس نانوصفحات مذكور به روش الكتروفورتيك بر روي زيرلايه ITO لايه نشاني شدند. بر طبق تحليل نتايج آناليز ميكروسكوپ الكتروني عبوري (TEM)، اندازه عرضي متوسط نانوصفحات2 MoS و پايه WS2 به ترتيب 60 و 200 نانومتر، اندازه گيري شد. همچنين ضخامت نانوصفحات تهيه شده به روش اسپكتروسكوپي رامان حدود nm5 تعيين گرديد. با استفاده از آزمايش هاي فتوالكتروشيميايي بطور مشخص كرونوآمپرمتري الكترودهاي MoS2 / ITO و WS2/ITOٍ در محلول Na2S با غلظت 50mM تحت تابش نور لامپ زنون، چگالي جريان (J) بدست آمده براي نانوصفحات WS2 برابر 33uA / cm اندازه گيري شد كه حدود 5 برابر بيشتر از چگالي جريان بدست آمده توسط الكترود MoS2/ITO است. با اندازه گيري چگالي جريان الكترودهاي تهيه شده تحت شدت هاي مختلف نور (I)، نماي مقياس (β) به ترتيب 0/74 و 0/83 براي سيستم هاي MoS2/ITO و WS2/ITOٍ بدست آمد. بزرگتر بودن نماي متقياس براي نانوصفحات WS2 نشان مي دهد كه در اين الكترود، طول عمر حاملهاي بار بيشتر و مقاومت در برابر انتقال بار كمتر است . كه منجر به افزايش فعاليت فتوالكتروشيميايي WS2 در مقايسه با2 MoS مي شود.

Few-layer MoS2 and WS2 nanosheets were prepared via a facile additive-free method which can be performed easily in ambient condition. The prepared nanosheets were deposited on Indium Tin oxide (ITO) substrate by simple electrophoretic method. Transmission electron microscopy (TEM) analysis revealed that the MoS2 and WS2 nanosheets have the average lateral size of 60 and 200 nm, respectively. The thicknesses of the nanosheets were determined at about 5 nm by Raman spectroscopy analysis. Using chronoamperometery measurements under Xenon lamp irradiation, the photo-current density of the WS2/ITO electrode was measured at about 33 μ A/cm2 which was about 5time higher than that obtained for the MoS2/ITO electrode. The photo-current density of the electrodes was measured under various light intensities to calculate the scaling exponent (β). The obtained β values were 0.74 and 0.83 for the MoS2/ITO and the WS2/ITO electrodes, respectively. Higher β value for the WS2/ITO thin films indicates that there is lower charge transfer resistance and electron-hole pairs have longer life time as compared to the MoS2/ITO electrode.