光催化材料的异质结电荷分离研究现状
简析光催化技术及其研究现状
简析光催化技术及其研究现状杭子清(南通市生态环境监控中心江苏南通226007)摘要：随着环境污染问题日益加剧，人们逐渐意识到环境保护的重要性，近年来各种水处理技术逐渐受到科学家们的青睐,其中，高级氧化技术中的光催化氧化技术也逐渐成为广大研究学者的热门研究方向0文章以光催化氧化技术入手，综述了光催化反应的基本原理、光催化反应影响因素以及光催化技术的发展现状，同时讨论了光催化氧化技术今后可能的发展趋势，可以为光催化技术的研究及发展及提供参考和借鉴，同时为环境保护行业的发展提供更多参考方向。
关键词：半导体；光催化；光催化活性引言随着化工、医药!服装等工业行业的迅猛发展，人类社会的生产力在大幅度提升,经济也在逐年增长,与此同时,工业生产带来的环境污染问题也愈加严重，目前显然已成为当今社会亟待解决的问题之一，因此，当今社会人类和自然环境的可持续发展变得尤为重要，治理并修复环境污染，同时开发新型可再生能源势必会成为当今形势下科学研究的主流方向。
印染废水、医药废水等各种工业废水中存在大量有毒有害的物质"这些物质具有较高的生物活性、缓慢的生物降解性和假性持续性等特点，长期暴露于环境，不但会威胁人体健康，还会破坏生态系统的平衡。
目前对于有机污染物的去除技术有吸附、絮凝、生物氧化和高级氧化法等，传统的处理工艺存在二次污染、去除不彻底、有效度差、选择性高等缺点，限制了其大规模应用，相比之下，高级氧化技术中的非均相光催化氧化技术，由于具有高效、价格低廉、工艺简单等优势，被广泛应用于有机污染物的去除当中叫1光催化技术基本原理化能化为化学能的过程。
根据固体能带理论，这些半导体材料的能带结构是由填满电子的价带(VB'和空的高能导带(CB)构成，而且他们之间是不连续的，因此在价带和导带之间存在一个禁带，我们把价带顶和导带底之间能量差称为禁带宽度(Eg)0具体光催化的基本原理如图1所示，主要包括以下几个过程叫(1)光的激发过程#当以大于禁带宽度(hv!Eg'的光照射半时，其价带上的电子受到激发跃迁至导带上形成光生电子(e0)，同时在价带上留下等量的空穴(h1),二者形成光生电子空穴对，也称为光生载流子#(2)载流子的迁移过程#是指在内部电场的作用下，光生电子空穴对可以得到有效分离同时迁移至半导体的表面# (3)氧化还原反应过程#光生电子可以与溶液中溶解的。
26458026_钼酸铋基异质结型光催化材料的研究进展
钼酸铋基异质结型光催化材料的研究进展焦长泉,易均辉,莫惠媚,李芝霖,赵汇斌(广东石油化工学院化学工程学院,广东茂名525000)[摘要]人类面临着能源短缺和环境污染两大难题,而光催化技术的发展对于这两大问题的解决具有重要意义。
光催化技术的核心是光催化剂。
在众多的光催化剂中,钼酸铋由于具有独特的钙钛片层状结构和优良的可见光催化性能,近年来引起了研究者的广泛关注。
重点概述了钼酸铋基异质结光催化材料的构建方法和典型的钼酸铋基异质结体系,系统地归纳了各种钼酸铋基异质结型光催化材料的催化活性和应用领域,并对钼酸铋基异质结型光催化材料的发展方向进行了展望。
[关键词]钼酸铋;异质结;构建方法;光催化;研究进展[中图分类号]X703[文献标识码]A[文章编号]1005-829X (2021)02-0001-07Research progress on bismuth molybdate heterojunction of photocatalytic materialsJiao Changquan ,Yi Junhui ,Mo Huimei ,Li Zhilin ,Zhao Huibin(College of Chemical Engineering ,Guangdong University of Petrochemical Technology ,Maoming 525000,China )Abstract :Human beings are facing with two major problems :energy shortage and environmental pollution.The de ⁃velopment of photocatalysis technology plays a crucial role in solving these two problems.The core of photocatalytic technology is photocatalyst.Among most photocatalysts ,bismuth molybdate has attracted much attention in recent years due to its unique layered structure and excellent visible light photocatalytic performance.This paper focus to summarize the construction methods and typical heterojunction systems of bismuth molybdate based heterojunction photocatalysis materials ,and the catalytic activities and application fields of various bismuth molybdate based hetero ⁃junction materials are outlined systematically.Finally ,the future development of bismuth molybdate based heterojun ⁃ction photocatalytic materials is prospected.Key words :bismuth molybdate ;heterojunction ;construction method ;photocatalysis ;research progress[基金项目]国家自然科学基金项目(21777034);广东省自然科学基金项目(2019A1515012130);茂名市科技计划项目(2019412);国家级大学生创新创业项目(201911656017);广东省科技大专项(2020S00059)近几十年来,随着经济的飞速发展,人类面临着能源短缺和环境污染两大难题,人与自然和谐发展问题日益突出。
光催化研究进展
光催化材料最新研究进展1.简介当今世界正面临着能源短缺和环境污染的严峻挑战,解决这两大问题是人类社会实现可持续发展的迫切需要。
中国既是能源短缺国，又是能源消耗大国。
近年来，伴随社会经济的快速发展，中国石油对外依存度不断攀升,已经严重影响国家经济健康发展和社会稳定，并威胁到国家能源安全。
同时，石油等化石能源的过度消耗导致污染物大量排放，加剧了环境污染，尤其是我国近年来雾霾天气的频繁出现，严重影响了人民的生活和身体健康，开发和利用太阳能是解决这一难题的有效方法之一。
我国太阳能资源十分丰富，每年可供开发利用的太阳能约 1.6X1O15W，大约是2010年中国能源消耗的500 倍。
从长远看，太阳能的有效开发与利用对优化中国能源结构具有重大意义。
然而太阳能存在能量密度低、分布不均匀、昼夜/季节变化大、不易储存等缺点。
如图 1 所示，光催化技术可以将太阳能转换为氢能。
氢能能量密度高、清洁环保、使用方便，被认为是一种理想的能源载体。
目前氢能的利用技术逐渐趋于成熟，以氢气为燃料的燃料电池已开始实用化，氢气汽车和氢气汽轮机等一些“绿色能源”产品已开始投入市场。
氢利用技术的成熟提高了对制氢技术快速发展的要求。
高效、低成本、大规模制氢技术的开发成为了氢经济”时代的迫切需求。
自20世纪70年代日本科学家利用TiO2光催化分解水产生氢气和氧气以来，光催化材料一直是国内外研究的热点之一。
光催化太阳能制氢方法是一种成本低廉、集光转换与能量存储于一体的方法，该领域的研究越来越受到各国的广泛关注。
国际上光催化材料研究竞争十分激烈。
光催化材料不仅具有分解水制氢的功能,而且具有环境净化功能。
利用光催化材料净化空气和水已成为当今世界引人注目的高新环境净化技术。
太阳能转换效率是制约光催化技术走向实用化的关键因素之一，光催化材料的光响应范围决定了太阳能转换氢能的最大理论转化效率。
光催化领域经过40余年的发展和积累，正孕育着重大突破，光催化太阳能转换效率不断提高，光催化技术正处于迈向大规模应用的关键阶段，国际竞争十分激烈。
对p-n异质结ZnO-Cu2O复合光催化剂的研究分析
应液迅速混合，形成气-液-固悬浮液，生产的硫颗颗粒细小易附着于溶液中的小气泡上浮到液面，形成硫泡沫层，从而阻碍了硫的完全沉降与回收，使过滤困难。
临界流体系统公司建议用表面活性剂可提高硫的颗粒度，改善过滤性能，例加入癸醇后，硫粒度由原来的1.9μm增大到23.8μm。
7国外硫磺分离工艺研究成果为解决硫磺回收问题，日本学者做了很多的研究。
在低于硫熔点(55~80℃)和加压条件下，用含Fe3+的强酸性溶液氧化吸收H2S，并在高于硫熔点(130℃)的温度下分离熔融态硫磺。
此方法的优点是可得到高纯度的硫磺，不足之处是形成的硫磺中含有漂浮的硫磺粒子。
此外，这样生成的硫磺以胶体状态存在，粘性很大，所以难于分离，需要在分离设备之前添加搅拌设备以加速硫磺聚集。
为了进一步研究，一些日本学者提出用一种吸收剂分离漂浮状态的硫磺，但是效果不好。
日本专利NO58，323/1988中，还有一些日本学者改进了工艺过程：将漂浮的硫粒子引入一个沉淀分离器，接着进入液-固分离器，减轻了液固分离器的负担。
但是这些方法存在的共同问题是吸收塔的类型和操作条件的不同，会造成漂浮硫磺颗粒的数量增加，这样使吸收塔内部结构复杂，操作步骤繁琐，工艺过程复杂。
在欧洲专利EP0464，532中，将上述方法进行了改进，氧化吸收过程仍在高于硫磺熔点的温度下进行，但是分离硫磺之前，先将分散在溶液中熔融状态的硫磺颗粒聚并成大颗粒。
这样不仅提高了硫磺了分离效率，减小了分离设备体积，而且稳定了电解效率。
8结语尽管很多学者就H2S制氢过程中硫磺分离做了一些研究，但是都未能取得满意的成绩。
所以间接电解H2S制氢过程中硫磺分离的技术继续值得去研究。
只有硫磺分离技术有所突破，才能是间接电解H2S进一步改进，氢气资源真正的被利用。
参考文献：[1]鄂利海,周定,雒怀庆等.电化学间接氧化法处理H2S气体的研究.化工环保,2001,24(1):6-10.[2]鄂利海,栾耕时,武开军等.用Fe3＋盐间接电化学氧化法吸收硫化氢制氢工艺.抚顺石油学院学报,1998,18(24):9-13. [3]Clarke E T,Solouki T,Russel D V,et al.Transformation of Polysulfidic Sulfur to Element Sulfur in a Chelated Iron Hydro⁃gen Sulfide Oxidation Process.Analytica Chimica Acta,1994, (299):97-111.[4]刘常青,张平民,陈启元.温度对含硫化氢废气氧化吸收的影响.中南工业大学学报,1998,29(4):347-350.[5]罗文利,赵永丰.从硫化氢中回收氢气和硫磺的方法.石油大学学报,1994,18(4):99.[6]刘相,李发永,曹作刚等.炼厂酸性气体吸收工艺的实验研究.石油大学学报(自然版),2005,29(3):112-115.[7]刘团练.间接电解硫化氢制氢的方法改进(硕士学位论文).北京:中国石油大学(北京),2004.基金项目：榆林职业技术学院项目名称：硫化氢制氢过程中强化硫磺分离技术研究项目编号:K201607作者简介：李培艳，女，(1984-)，陕西榆林人，汉，硕士，讲师，研究方向：化工工艺。
光催化材料的研究与进展
光催化材料的研究与进展洛阳理工学院 吴华光 B08010319 摘要 ： 光催化降解污染物是近年来发展起来的一种节能、高效的绿色环保新技 术．它在去除空气中有害物质 ,废水中有机污染物的光催化降解 ,废水中重金属污 染物的降解，饮用水的深度的处理，除臭，杀菌防霉等方面都有重要作用，但是 作为新功能材料，它也面临着很多局限性：催化效率不高，催化剂产量不高，有 些催化剂中含有有害重金属离子可能存在污染现象。
但是我们也应当看到他巨大 的发展潜力和市场利用价值，作为处理环境污染的一种方式，它以零二次污染， 能源消耗为零， 自发进行无需监控等优势必将居于污染控制的鳌头。
本文介绍了 一些关于光催化研究的制备与发展方向的思考，光催化正在以 TiO 2，ZnO 为主 导多种非重金属离子掺杂，趋于多样化的制备方法方向发展。
关键字 ：光催化 催化效率正文：光催化 （Photocatalysis ）是一种在催化剂存在下的光化学反应，是光化学与催 化剂的有机结合，因此光和催化剂是光催化的必要条件。
“光催化 ”定义为:通过 催化剂对光的吸收而进行的催化反应 （a catalytic reaction involving light absorption by a catalyst or a substrate 。
） 氧化钛（TiO 2 ）具有稳定的结构、优良的光催化性能及 无毒等特点，是近年研究最多的光催化剂，但是，TiO 2具有大的禁带宽度，其值为 3．2 eV ，只能吸收波长 A ≤387 11111 的紫外光， 不能有效地利用太阳能， 光催化或能量转换效率偏低， 使它的应用受 到限制。
因此， 研制新型光催化剂、 提高光催化剂的催化活性仍是重要的研究课 题 [1] 。
复合掺杂不同半导体， 利用不同半导体导带和价带能级的差异分离光生载 流子，降低复合几率，提高量子效率，成为提高光催化材料性能的有效方法 [2-5] 。
S_型异质结H2O2_光催化剂的研究进展
物 理 化 学 学 报Acta Phys. -Chim. Sin. 2023, 39 (6), 2212010 (1 of 18)Received: December 5, 2022; Revised: January 20, 2023; Accepted: January 25, 2023; Published online: February 3, 2023. *Correspondingauthors.Emails:****************.cn(Y.L.),***************.cn(L.Z.);Tel.:+86-131********(Y.L).This work is supported by the National Natural Science Foundation of China (22008185, 22008187), Shaanxi Provincial Key Research and Development Program, China (2022GY-166; 2022GY-161), Scientific Research Program Funded by Shaanxi Provincial Education Department, China (22JK0406), and Training Program of Innovation and Entrepreneurship for Undergraduates, China (S202210709063).国家自然科学基金(22008185, 22008187), 陕西省科技厅重点研发计划项目(2022GY-166, 2022GY-161), 陕西省教育厅自然专项(22JK0406), 西安工程大学大学生创新创业训练计划项目(S202210709063)© Editorial office of Acta Physico-Chimica Sinica[Review]doi: 10.3866/PKU.WHXB202212010Review of S-Scheme Heterojunction Photocatalyst for H 2O 2 ProductionKeyu Zhang, Yunfeng Li *, Shidan Yuan, Luohong Zhang *, Qian WangCollege of Environmental and Chemical Engineering, Xi’an Key Laboratory of Textile Chemical Engineering Auxiliaries, Xi’ an Polytechnic University, Xi’ an 710048, China.Abstract: Rapid industrialization throughout the 20th and 21st centuries has led to the excessive consumption of fossil fuels to satisfy global energy demands. The dominant use of these fuel sources is the main cause of the ever-increasing environmental issues that greatly threaten humanity. Therefore, the development of renewable energy sources is fundamental to solving environmental issues. Solar energy has received widespread attention over the past decades as a green and sustainable energy source. Solar radiation-induced photocatalytic processes on the surface of semiconductor materials are able to convert solar energy into other energy sources for storage and further applications. However, the preparation of highly efficient and stable photocatalysts remains challenging. Recently, a new step-scheme (S-scheme) carrier migration mechanism was reported that solves the drawbacks of carrier migration inconventional heterojunction photocatalysts. The S-scheme heterojunction not only effectively solves the carrier migration problem and achieves fast separation but also preserves the powerful redox abilities and improves the catalytic performance of the photocatalytic system. To date, various S-scheme heterojunctions have been developed and employed to convert solar energy into useful chemical fuels to decrease the reliance on fossil fuels. Furthermore, these systems can also be used to degrade pollutants and reduce the harmful impact on the environment associated with the consumption of fossil fuels, including H 2 evolution, pollutant degradation, and the reduction of CO 2. H 2O 2 has been used as an effective, multipurpose, and green oxidizing agent in many applications including pollutant purification, medical disinfection, and chemical synthesis. It has also been used as a high-density energy carrier for fuel cells, with only water and oxygen produced as by-products. Photocatalytic technology provides a low-cost, environmentally friendly, and safe way to produce H 2O 2, requiring only solar energy, H 2O, and O 2 gas as raw materials. This paper reviews new S-scheme heterojunction designs for photocatalytic H 2O 2 production, including g-C 3N 4-, sulfide-, TiO 2-, and ZnO-based S-scheme heterojunctions. The main principles of photocatalytic H 2O 2 production and the formation mechanism of the S-scheme heterojunction are also discussed. In addition, effective advanced characterization methods for S-scheme heterojunctions have been analyzed. Finally, the challenges that need to be addressed and the direction of future research are identified to provide new methods for the development of high-performance photocatalysts for H 2O 2 production. Key Words: Photocatalysis; S-scheme heterojunction;H 2O 2 generation; Charge transferS型异质结H2O2光催化剂的研究进展张珂瑜，李云锋*，袁仕丹，张洛红*，王倩西安工程大学环境与化学工程学院，纺织化工助剂西安重点实验室，西安710048摘要：随着现代经济和工业的快速发展，传统化石能源的过度开发和消耗造成了日益严重的环境污染和能源危机，极大地威胁着我们的健康和生活。
AgIAgBrSiO2异质结纳米复合材料的制备及其光催化降解研究
AgI-AgBr/SiO2异质结纳米复合材料的制备及其光催化降解研究随着经济水平的不断发展，人们生活质量的不断提高，人们的健康意识也不断加深，追求健康的生存环境已经成为人们目标。
然而目前在治理水体中难以降解的有机污染物时通常采用的大部分光催化剂只有在紫外光下才具有催化活性，不能够有效利用自然界的大部分可见光，因此利用半导体技术制备具有可见光催化活性的光催化剂成为了目前研究的热点，本研究主要目的是研究一种利用可见光对水体中有机污染物进行降解的半导体光催化剂。
本研究以有序介孔SiO2为载体，首先用沉积-沉淀法制备AgBr/SiO2复合材料，利用AgI的溶度积比AgBr的小，采用简单的离子交换手段，用I-取代AgBr中的部分Br-即可在AgBr的表面生成AgI，构建AgI/AgBr异质结，制备AgI-AgBr/SiO2异质结构纳米复合材料，这样就将介孔SiO2与AgX有效的结合起来，形成了具有高比表面积及特殊性能的纳米复合颗粒。
Ag本身具有的光敏性能在与介孔二氧化硅复合后将得到进一步的继承甚至加强，这种具有新颖结构的无机复合材料在催化、吸附分离、光电、生物等领域具有更加广泛的应用。
国内外研究现状：有序介孔二氧化硅材料具有以下主要特征：(1)大的比表面积和孔道容量；(2)材料颗粒外形规则，且具有可控性；(3)孔道结构规则并且保持高度的有序性；(4)孔径均匀分布窄，并在一定纳米范围内(2nm~10nm)连续可调；(5)具有很好的水热稳定性[1,2]。
这些特性使其在催化、吸附脱附方面有很重要的应用，并且近几年逐渐发展成为一种良好的载体材料。
由于氧化硅材料具有无毒、原材料丰富、生物兼容性好并且制备技术成熟等优点使其成为目前研究开发的热点[3]。
各种新型的二氧化硅复合材料也不断的被研究出来，并且应用于各个领域。
AgX由于其独特的光敏性，目前已越来越多的被应用到光催化剂制备领域，通常通过沉积-沉淀法负载到各种载体上，形成各种复合型光催化剂。
g—C3N4-TiO2光催化研究进展
g—C3N4-TiO2光催化研究进展环境污染和能源短缺已经给人类的健康和生命带来了巨大的危害，因此，它们已经成为全社会面临的两个全球性问题。
光催化作为解决环境和能源问题的有效途径，已经成为时代的需要，引起了研究者的广泛关注。
在众多半导体光催化剂中，TiO2已经成为环境净化的标杆，用于多种有机物、病毒、细菌、真菌、藻类和癌细胞研究领域，可以将有机污染物完全降解并矿化成CO2、H2O和无害无机物。
但是，TiO2的禁带宽度仅为3.2ev，对地球太阳光的吸收利用率仅占5%，所以，研究者们提出了许多改性方法。
1TiO2改性研究进展在已经研究的各种光催化剂中，TiO2被认为是最有潜力的一种，因为它具有成本低、无毒、性能稳定的优点。
在实际应用中，二氧化钛因其较强的光催化性能、化学和生物惰性、高光化学稳定性被广泛应用于有机化合物的分解中。
然而，传统TiO2在催化效果上存在缺陷，主要是由以下两个方面引起的。
一方面，约3.2 eV的带隙使其只能吸收紫外线区域的光，对可见光的吸收几乎为零，从而没有有效利用地球太阳光资源；另一方面，光生电子和空穴的复合现象严重，极大地限制了TiO2的催化性能[1-3]。
目前，已经报道了各种提高TiO2催化活性的改性方法，如非金属氧化物负载、半导体材料表面吸附可发生敏化的染料，或带有磁性的Fe离子混摻等，都很有效的激发了光催化活性。
G.Scarduelli等采用射频磁控法制备了TiO2、N掺杂TiO2、V（钒）掺杂TiO2和V-N共掺杂TiO2薄膜。
研究表明，N掺杂、V掺杂和V-N共掺杂分别使TiO2的带隙降低到3.0eV、2.8eV和2.5eV。
通过对亚甲基蓝、氯酚和硝基苯酚降解观察到，与单掺杂和未掺杂TiO2相比，因可见光吸收光谱拓宽和降低光生电荷复合等因素，V-N共掺杂TiO2具有最高的光催化活性。
Mehrzad Feilizadeh等采用溶胶-凝胶法成功地合成了镧系/聚乙二醇修饰的TiO2（La/Peg/TiO2）。
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光催化材料的异质结电荷分离研究现状
摘要随着环境污染与能源短缺等问题日益严重，各个国家对新能源的开发
与研究也日益加快，而光催化技术因为其高效便捷，光催化材料成本低无污染等
特点，正逐步成为各国研究的焦点。
然而，光催化剂受到光生电子空穴分离-复
合机制的约束，降低了光催化技术在多领域应用的普适性，因此，本文从构建异
质结改性方法出发，综述该领域内研究现状，总结诱导电荷分离的主要策略，探
索诱导电荷分离的机理，展望未来提升光催化性能的主要策略。
关键词：光催化；电荷分离；异质结
1引言
近年来，光催化材料成本低无污染等特点，受到研究人员广泛关注。
然而，极高的光生电子与空穴的复合率令其光催化性能受到限制，而表面反应活性又由表面原子结构、与环境物质的配位状态及吸附性能等条件决定，表面反应活性同时也决定了反应物分子的吸附、光激发电子和反应物分子之间的电荷转移，甚至产物分子的脱附，对光催化材料的利用、光催化技术的效率与产能有巨大的影响。
因此，光催化材料的进一步深化研究需要将重点放到精确调控表面状态和采取改性策略诱导电荷分离上来。
本文从极化诱导、构建异质结等改性方法出发，综述该领域内研究现状，总结诱导电荷分离的主要策略，探索诱导电荷分离的机理，展望未来提升光催化性能的主要策略。
2构建异质结诱导电荷分离
异质结为2种或多种材料在界面上形成的特殊的结构。
现阶段研究人员所报
道的异质结主要可分为四种，其中主要可探讨碳材料和半导体所形成的异质结的
肖特基异质结和半导体与半导体所形成的异质结的II型异质结、Z-scheme型异
质结、面内异质结来推进对光催化材料的研究。
在形成肖特基异质结后，他的能
带结构会产生弯曲变换，形成内建电场后会使电荷存留在贵金属纳米颗粒的部分。
Grabowska等[1]基于水热法成功制备了TiO
2前驱体原位转化的SrTiO
3
，并采取光
沉积法沉积Rh, Ru，Pt纳米颗粒，构建肖特基异质结，揭示了原位转化制备机理，并利用13C标记法，研究了苯酚降解原理。
实验证明，贵金属纳米颗粒可利
用表面等离子体共振效应与高比表面积，令苯酚完全降解为H
2O与CO
2。
II型异质结主要利用电荷异向分离促进光催化过程。
基于半导体性质，氧化石墨烯等掺杂石墨烯被用于构建II型异质结。
Rokhsat等[2]将氧化石墨烯与氧化锌纳米棒在450℃下退火复合形成，其显现出对浓度高达3M的亚甲基蓝溶液在400分钟内的完全降解。
此外，带隙显现出针对氧化锌的明显窄化，证明与氧化石墨烯的复合有利于提升对可见光的吸收。
如图所示，Yeh等人[3]指出，通过形成化学键，异质结于半导体价带上方引入了额外的态密度减少带隙，有部分关于氧化石墨烯复合光催化剂的报道也论证了该结论。
Z-scheme型异质结（以下的文章中简称为Z型异质结）在其相对于电荷进行反向分离的II型异质结之外，主要凭借半数光生电子-空穴的牺牲体系来促进光催化性能。
而由于石墨烯的导带由反键轨道构成，价带由成键轨道构成，导带与价带在布里渊区中的狄拉克点接触，呈现出非凡的电荷迁移能力，从而可用于促进Z-scheme异质结的电荷介导。
在多组分设计的基础上，研究人员进而控制形貌，构建了多种纳米结构，其中2D-2D的层状复合结构有利于促进界面电荷传输，提升间接Z型异质结性能。
由于非掺杂石墨烯便于建模，研究人员广泛应用密度泛函理论辅助设计间接Z型
异质结。
Fu等人在密度泛函理论下，构建出了MoSe
2/石墨烯/HfS
2
模型，Fu等人
计算出了电子密度图，并且研究了其能带的结构，有利于研究异质结材料的电荷迁移方向。
基于第一性原理计算，可基于电子密度图研究电子输运特性，进行材料的辅助设计。
3结论
随着工业的发展与社会生产力的不断提高，环境的污染与能源的短缺等问题越发的严峻，各个国家对新能源的开发与研究也日益加快。
光催化材料因其可以进行环境污染物降解、合成太阳能燃料或进行光合成而成为各国能源领域的热门研究方向，但光催化材料的较高光生电子-空穴复合率令其光催化性能受到极大
的限制，而表面原子结构、与环境物质的配位状态及吸附性能则决定了表面反应活性。
因此，精确调控表面状态，采取改性策略诱导电荷分离，是光催化材料研究的重要方向。
从构建异质结角度，可有效利用异质结能带结构与费米能级的不同诱导电荷分离，同时利用不同材料的带位置促进反应。
本文从构建异质结改性方法出发，综述该领域内研究现状，总结诱导电荷分离的主要策略，探索诱导电荷分离的机理，展望未来提升光催化性能的主要策略。
[1] Grabowska E, Marchelek M, Klimczuk T, et al. TiO 2 /SrTiO 3 and SrTiO 3 microspheres decorated with Rh, Ru or Pt nanoparticles: Highly UV–vis responsible photoactivity and mechanism[J]. Journal of Catalysis, 2017, 350: 159-173.
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