第一作者：Guolin Qian
通讯作者：谢泉/龙登（贵州大学大数据与信息工程学院）、李俊（郑州大学河南先进技术研究院）
光催化还原CO2技术利用太阳能驱动，在温和条件下将CO2转化为高附加值燃料，同时实现“减碳”与“产能”的双重目标，是推动“碳中和”的重要途径之一。光催化还原低浓度CO2的核心难点在于其线性分子构型与高稳定性导致的表面吸附与活化效率低下。研究表明，二维材料因其高比表面积和可调控的电子结构，有利于CO2的吸附与活化；氧空位可作为关键的活性位点促进CO2弯曲吸附；而异质结设计则能提升光生载流子的分离效率。然而，如何协同优化吸附、活化与电荷分离效能，仍是实现工业浓度CO2高效转化的关键挑战。基于此，本研究通过构建具有氧空位的二维Bi2MoO6/MoSxSey的S型异质结，旨在协同增强低浓度CO2的吸附、活化与光生电荷分离，从而提升其在模拟工业烟气条件下的光催化还原性能。
XPS高分辨率谱图显示，异质结形成后，BMO中Bi 4f与Mo 3d（Mo6+）的结合能升高，而MSS中Mo 3d（Mo4+）、S 2p和Se 3d的结合能降低，表明电子从BMO向MSS转移，从而在界面处形成了由BMO指向MSS的内建电场（Fig. 2）。原位XPS进一步揭示，光照下BMO的结合能降低，MSS的结合能升高，证明光生电子从MSS向BMO转移，符合S型异质结的电荷转移机制（Fig. S2）。
开尔文探针力显微镜分析表明：在光照下，BMO表面电位升高，说明光生空穴向表面迁移；MSS表面电位降低，表明光生电子在表面积累。而在VOs-BMO/MSS异质结中，光照引起表面电位显著降低，证实界面处存在内建电场，且光生电子由MSS向BMO表面迁移，符合S型异质结的电荷转移路径。该结构有效促进了电荷分离，从而提升光催化CO2还原性能。
Guolin Qian, Jianxing Li, Haolong Tan, Liye Tang, Xinglin Yu, Wentao Li, Sihan Ma, Quan Xie, Jun Li, Deng Long. In-situ fabrication of oxygen vacancy rich S-scheme Bi2MoO6/MoSxSey heterojunction for efficient CO2 photoreduction with low-concentration. Applied Catalysis B: Environment and Energy, 2026, 383: 126017.
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2025.126017
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