中大/耶鲁Appl. Catal. B.: 双缺陷，双功能！硫/氧双缺陷MoS2@TiO2光催化废水处理并回收氢能

同时回收氢能与降解难降解有机污染物是解决能源和环境问题的一种有吸引力的解决方案。而光催化是一种有前景的能源和环境应用技术。

近日，中山大学李传浩、耶鲁大学Gary W.Brudvig等设计了一种由超薄MoS_2-x纳米片修饰的具有氧空位的分级TiO₂微球的双缺陷异质结(MoS_2-x@TiO₂-OV)，用于同时降解污染物和释放氢气。

MoS_2-x@TiO₂-OV表现出显着增强的光催化活性，H₂析出速率为2985.16 μmol g^-1 h^-1。在处理模拟制药废水中，MoS_2-x@TiO₂-OV能够净化各种难降解污染物，在恩诺沙星降解过程中，H₂析出速率最高为41.59 μmol g^-1 h^-1。该催化剂在处理模拟焦化废水时，H₂析出速率为102.72 μmol g^-1 h^-1，矿化率为50%。

EPR光谱和DFT计算表明，MoS_2-x@TiO₂-OV在水分解中优异的光催化性能和良好的稳定性可归因于以下三个方面：

1.OVs可以增强TiO₂ HM表面的催化氧化能力，从而有效去除污染物；

2.具有大表面积的TiO₂ HM的3D结构可以有效减少2D MoS₂纳米片的团聚和堆积；因此，超薄结构暴露出更多的活性硫位点以及MoS₂的边缘形成；

3.受益于富OVs的电子供体性质和S缺陷的电子受体性质的协同作用，这种双缺陷结构可以促进光载流子分离、半导体-催化剂界面之间的电荷转移，并实现最佳H⁺和MoS₂之间的亲和力。

Photocatalytically Recovering Hydrogen Energy from Wastewater Treatment using MoS₂@TiO₂ with Sulfur/Oxygen Dual-Defect. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120878

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中大/耶鲁Appl. Catal. B.: 双缺陷，双功能！硫/氧双缺陷MoS2@TiO2光催化废水处理并回收氢能

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