缺陷工程构建S型CoIn2S4/SnO2-x异质结复合材料高效光催化降解有机污染物的研究

为解决污水中有机污染物高效降解难题，研究人员通过水热-油浴法构建了S型CoIn2S4/SnO2-x异质结复合材料。该催化剂呈现海胆状结构，通过缺陷工程调控SnO2带隙，实现RhB降解率97.8%，且具备优异稳定性，为水污染治理提供新型光催化剂设计思路。

　　

这项研究展示了一项突破性光催化技术：通过精巧的缺陷工程和异质结构建，将硫化铟钴(CoIn₂S₄)与缺氧二氧化锡(SnO_2-x)结合，创造出形似海胆的纳米复合材料。科研团队采用水热合成结合油浴法的独特工艺，使CoIn₂S₄像海葵触手般包裹在SnO_2-x球体表面。

X射线光电子能谱(XPS)和光电化学测试揭示，这对"纳米搭档"形成了高效的S型异质结(S-scheme heterojunction)，就像搭建了电子传输的高速公路。在降解罗丹明B(RhB)的实验中，复合材料的降解率飙升至97.8%，远超单一组分性能。自由基捕获实验证明，超氧自由基(·O₂^-)和空穴(h⁺)是降解过程的"主力军"。

更令人振奋的是，这个"纳米海胆"经历多次催化循环后仍保持稳定结构，展现出工业化应用潜力。该研究为设计新型环境修复材料提供了范本，证明通过能带工程和界面调控，可以创造出既高效又耐用的"污染克星"。