微波诱导界面耦合构建MoS2/g-C3N4 II型异质结增强光催化CO2还原选择性

《Journal of Environmental Chemical Engineering》：Enhanced photocatalytic degradation of imidacloprid using a peroxymonosulfate-activated all-day-responsive BaFe 12O 19/NiS II-scheme heterojunction

本综述系统阐述了通过微波诱导界面耦合构建MoS2/g-C3N4（MSCN）II型异质结的创新策略。该策略利用MoS2的微波表面过热效应促进g-C3N4聚合，形成紧密界面耦合，显著提升光生载流子分离效率。优化后的催化剂在可见光下CO产率达20.14 μmol·g-1·h-1（选择性93.3%），并通过降低*COOH形成能垒28.2%加速反应动力学，为碳中和技术提供新思路。

　　

Highlight

通过微波诱导界面耦合构建的MoS₂/g-C₃N₄异质结，在光催化CO₂还原中展现出卓越性能！

Morphological and structural characterization

X射线衍射（XRD）分析揭示了催化剂的晶体结构特征。图1a展示了CN（石墨相氮化碳）、MoS₂（二硫化钼）及其复合物MSCN的XRD图谱。CN样品在13.1°和27.6°处出现特征衍射峰，分别对应面内周期性结构和层状芳香堆叠特征。而MoS₂样品在14.3°、33.6°、39.6°和58.6°处显示出典型晶面衍射峰，表明其成功合成。复合材料的图谱呈现出两组特征峰的叠加，且CN的（002）峰位发生偏移，证明MoS₂成功嵌入CN层间并形成紧密耦合界面——这就像给催化剂装上了"分子级粘合剂"，让电子传输路径更加畅通！

Conclusions

微波诱导的界面耦合效应是提升光催化CO₂-to-CO（二氧化碳到一氧化碳）转化效率的关键机制！这种巧妙的耦合就像在MoS₂和g-C₃N₄之间架设了"原子级高速公路"，不仅扩大CN层间距以增加活性位点，还促进电子从g-C₃N₄定向转移至MoS₂，让光生载流子们"排队有序通行"，最终实现CO产率提升3倍的高效转化。这项研究为设计高效异质结光催化剂提供了新范式。