西科大Chem. Eng. J.：3D/3D NiSe2/MoS2上双电子转移机制加速光催化HER和盐酸四环素去除

建立高效的电荷转移通道并提供足够的活性位点以提高光催化剂的活性仍然是一个具有挑战性的问题。

因此，西安科技大学张亚婷、Jia Jia等报道了一种菊花状NiSe₂/MoS₂分级异质结构催化剂，该催化剂能够用于光催化HER和降解盐酸四环素。

作者通过在花球状MoS₂纳米片边缘原位沉积中尺度NiSe₂纳米颗粒制备出3D/3D NiSe₂/MoS₂光催化剂。经过优化的5.4% NiSe₂/MoS₂催化剂，在没有任何助催化剂存在的条件下，其在Na₂S/Na₂SO₃溶液中的光催化析氢速率为2473.7 μmol h^-1 g^-1。另外，在120 min内，5.4% NiSe₂/MoS₂对盐酸四环素的光降解率和矿化率分别达到80.6%和58.1%。

DFT计算表明，NiSe₂/MoS₂光催化剂上的电子从NiSe₂转移到MoS₂，并且该催化剂的H*吸附自由能(ΔG_H*)较低，NiSe₂的引入提高了电荷密度和光催化反应活性。在光照下，NiSe₂CB中的光生电子可以很容易地迁移到MoS₂。

同时，MoS₂VB中的光生空穴可以通过II型异质结转移到NiSe₂上。NiSe₂ CB上的电子与H₂O反应生成H₂，同时，MoS₂VB上的空穴将牺牲剂如Na₂S/Na₂SO₃溶液氧化，形成SO₄^2-和S₂O₃^2-。另外，光生电子可以还原O₂和H⁺以生成H₂O₂，然后通过逐步的两步双电子还原过程将H₂O₂进一步分解为·OH。

最后，这些活性物质如·OH、·O₂-和光生空穴可以进一步将盐酸四环素矿化成小分子CO₂和H₂O。

Two-electron transfer mechanism from 3D/3D nickel selenide/MoS₂ heterostructure accelerates photocatalytic hydrogen evolution and tetracycline hydrochloride removal. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.132432

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西科大Chem. Eng. J.：3D/3D NiSe2/MoS2上双电子转移机制加速光催化HER和盐酸四环素去除

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