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調(diào)控非均相材料性能以提高過氧單硫酸鹽（PMS）的活性，以降解新出現(xiàn)的有機(jī)污染物還是一個(gè)挑戰(zhàn)。基于此，哈爾濱工業(yè)大學(xué)王威教授和劉冬梅教授等人報(bào)道了S-型異質(zhì)結(jié)PBA/MoS₂@殼聚糖水凝膠（CSH）（PBA/MoS₂@CSH），實(shí)現(xiàn)光激發(fā)協(xié)同PMS活化。異質(zhì)結(jié)光激發(fā)載流子在定向界面電場的驅(qū)動下，通過S-型轉(zhuǎn)移途徑與PMS進(jìn)行氧化還原轉(zhuǎn)化。多種協(xié)同途徑極大增強(qiáng)了活性氧的生成，導(dǎo)致強(qiáng)力霉素降解率顯著提高。同時(shí)，CSH的3D聚合物鏈空間結(jié)構(gòu)有利于高級氧化過程中PMS的快速捕獲和電子傳遞，減少了過渡金屬活化劑的使用，限制了金屬離子的浸出。

通過DFT計(jì)算，作者研究了催化劑的能帶結(jié)構(gòu)。態(tài)密度（DOS）計(jì)算顯示，PBA/MoS₂異質(zhì)結(jié)構(gòu)的VB頂部主要由Co和Fe組成，與MoS₂和PBA相比，向近費(fèi)米能級的移動增加了VB的最大值，而CB的底部主要由Mo和S組成。由于更容易的電子躍遷，可以將更多的電子光激發(fā)到CB上，PBA/MoS₂中導(dǎo)電載流子的數(shù)量增加，從而提高了光催化活性。

電荷微分分布圖顯示，PBA/MoS₂界面處存在較強(qiáng)的相互作用，導(dǎo)致更多的電子積累產(chǎn)生界面電場（IEF），加速載流子的分離。光照射前，A點(diǎn)（MoS₂）和B點(diǎn)（PBA）之間的表面電位差為~35 mV，表明形成了從A點(diǎn)指向B點(diǎn)的IEF，可作為光生電荷轉(zhuǎn)移的驅(qū)動力。在可見光照射下，A點(diǎn)的表面電位顯著降低，而B點(diǎn)的表面電位升高。

Enhanced and synergistic catalytic activation by photoexcitation driven S-scheme heterojunction hydrogel interface electric field. Nat. Commun., 2023, DOI:10.1038/s41467-023-42542-6.

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王威/劉冬梅Nature子刊：PBA/MoS2@CSH高效催化PMS！

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