构建S型异质结的AlBi-MOF/MgNiAl-LDH纳米复合材料显著增强CO2光催化还原性能

本文通过静电自组装构建了AlBi-MOF/MgNiAl-LDH的S型异质结（S-scheme heterojunction），其CO2还原速率达86.84 μmol·g?1·h?1，较单一组分提升20倍以上。该研究通过原位XPS和飞秒瞬态吸收光谱（fs-TA）验证了载流子分离机制，为太阳能燃料转化提供了高效异质结光催化剂设计范式。

　　

Highlight
化学品材料
实验采用五水合硝酸铋（Bi(NO₃)₃·5H₂O）、九水合硝酸铝（Al(NO₃)₃·9H₂O）等原料，所有气体（包括99%高纯CO₂）由常州武进华阳气体公司提供。

AB/MNA的形貌与结构
XRD分析显示，MNA在11.5°、23.2°等处呈现典型层状双氢氧化物（LDH）衍射峰，而AB在13.3°、9.5°等位置的特征峰与模拟Bi-MOF谱图吻合。透射电镜（TEM）证实了AlBi-MOF纳米片在MgNiAl-LDH纳米花上的均匀锚定。

结论
通过静电自组装的AB/MNA异质结材料，其界面工程形成的S型光催化剂显著增强了光生载流子的空间分离与定向迁移。飞秒瞬态吸收光谱（fs-TA）和原位X射线光电子能谱（XPS）证实了该机制，为设计高效CO₂还原系统提供了新思路。

作者贡献声明
张颖负责论文撰写与实验设计，杨佳琪参与数据可视化，马昌昌和冯胜指导资源调配与课题监督。

利益冲突声明
作者声明无任何可能影响研究结果的财务或个人关系冲突。

致谢
感谢国家自然科学基金（22278043、22406012）和江苏省研究生科研创新计划（SJCX25_1735）的资助，以及鸿锐测试中心（http://www.jdhr-test.com）的UPS测试支持。