第一作者及通讯作者：李伟（陕西科技大学（西安））

共同通讯作者：王传义（陕西科技大学（西安））

通讯单位：陕西科技大学

论文DOI: 10.1016/j.cej.2021.132441

研究亮点：

1.    三维多孔结构使BNRG骨架暴露大量有效活性位点。

2.    BNG-MoS2复合结构多相界面的协同作用促进了界面电荷迁移能力并增强了光响应性。

3.    有效界面电荷传导缓解了MoS2纳米结构光腐蚀影响，使复合催化剂表现出良好的耐光性。

研究背景

发展绿色环保的新能源对解决全球能源问题至关重要。由于太阳能具有取之不尽、使用方便、可持续性等优点，将太阳能转变为方便使用的化学能已成为新能源开发的重要途径。鉴于氢能绿色环保、易储存、能量密度高等优点，是一种理想的可替代型新能源。太阳光诱导分解水制氢技术在发展氢能方面具有巨大潜力。

在过渡金属硫化物中，由于二硫化钼（MoS2）窄带隙特征，赋予其以优异的光吸收和响应特性，所以被广泛应用于合成高效光催化剂。然而，其结构的极度不稳定性导致MoS2催化剂在光诱导下易发生光腐蚀，加速载流子复合，严重影响其催化活性。如何有效抑制MoS2光腐蚀并增强其结构稳定性是需要解决的关键问题。

拟解决的关键问题

构筑异质结是改善半导体催化剂性能的有效手段，然而如何通过异质结构筑增强催化活性的同时抑制MoS2光腐蚀影响并增强其结构稳定性是需要解决的关键科学问题。

成果简介

鉴于MoS2在光催化剂合成中表现出的诸多优越性能及存在的结构不稳定问题。陕西科技大学（西安）李伟副教授及王传义教授等人通过溶剂热法将纳米级MoS2嵌入3D多孔BN/rGO（BNRG）复合结构表面，制备出一种具有3D多孔结构的MoS2复合光催化剂。由于3D多孔BN/rGO复合骨架具有良好的光吸收及界面电荷传导特性，可通过多相界面的电荷传导促进作用有效抑制MoS2光腐蚀，增强催化结构稳定性。纳米MoS2作为电子给体，向h-BN注入光诱导电子，而rGO的存在则进一步促进了结构中载流子的快速迁移。同时，多孔结构使催化剂活性位点充分暴露，所以在三维多孔结构及多相界面的协同作用下，复合催化剂实现了模拟日光诱导下持久高效的催化水分解产氢活性。

要点1： 3D BNG-M 复合光催化剂合成

基于3D多孔BNRG复合骨架适宜的孔径尺寸及高比表面积，通过一锅溶剂热法成功将纳米级MoS2嵌入在复合骨架结构表面，制备出一种具有3D多孔结构的MoS2复合光催化剂。