ZnO/MoS2复合体在环境基质中的光化学污染物转化机制：腐殖酸介导的电子传递与水体自净化协同效应

本文揭示了ZnO与MoS2纳米材料在腐殖酸（HAs）介导的光化学水体自净化中的协同作用。通过构建ZnO@MoS2杂化材料，利用MoS2的界面电子传递能力（mediator）和ZnO的氧空位（oxygen vacancies）特性，显著提升了·O2-与·OH等活性氧物种的生成效率，为实际水体中难降解污染物的太阳能驱动转化提供了新策略。

　　

亮点

本研究聚焦ZnO@MoS₂杂化材料在太阳能驱动水体自净化中的光化学性能与反应机制。通过二维MoS₂骨架增强腐殖酸（HAs）与ZnO的界面相互作用，实现了可见光下配体-金属（ligand-to-metal）与金属-金属（metal-to-metal）电子传递的双重优化，显著提升了活性氧物种（如·O₂^-和·OH）的生成效率。

催化剂制备

将4.0 g乙酸锌（Zn(Ac)₂）溶于40 mL乙二醇（EG），160℃油浴加热1小时后离心洗涤，获得前驱体。随后与表面活性剂P123在水/乙醇混合液中搅拌，经水热反应合成具有氧空位的ZnO。MoS₂通过钼-辛胺/硫-辛胺复合物在ZnO表面原位生长，形成核壳结构杂化材料。

ZnO@MoS₂杂化体的形貌与结构特性

扫描电镜显示ZnO颗粒表面成功负载MoS₂纳米片（图1e），X射线衍射证实杂化体同时保留ZnO晶格与MoS₂层状结构。拉曼光谱检测到ZnO的氧空位特征峰与MoS₂的E_2g/A_1g振动模式，表明二者通过化学键合形成稳定界面。

结论

ZnO@MoS₂杂化体通过氧空位促进H₂O₂分子活化生成·OH，并选择性还原O₂为·O₂^-。在实际水体中，该材料展现出优异的污染物转化能力，为纳米材料环境行为的机制研究提供了新视角。