提 要

　　光催化反应作为一项绿色可持续技术，在能源和环境领域被广泛应用。本研究将可见光催化析氢与污染物降解相结合，设计制备了一种双功能复合材料催化剂，在降解污染物的同时产生氢气，有效提高了光量子的利用效率。

图1 摘要图

研 究 概 览

　　本研究通过一步水热法制备得到海胆样O-MoS2/ZnIn2S4复合材料，并通过XRD、SEM、TEM、XPS、UV-vis等表征手段对材料进行表征。从SEM图像可知（图2），O-MoS2/ZnIn2S4呈现300–400 nm粒径的纳米花形貌，同时ZnIn2S4在其表面均匀附着，形成紧密连接的异质界面。

图2 (A)OMS的SEM；(B)ZnIn2S4的SEM；(C) 10-OMS/ZIS复合材料的SEM；(D, E) 10-OMS/ZIS复合材料的TEM; (F) 10-OMS/ZIS复合材料的HRTEM；(G) 10-OMS/ZIS复合材料的元素分布图

　　在可见光的激发下，O-MoS2/ZnIn2S4双功能催化剂产生光生电子和空穴，光生电子与水分子或质子反应生成氢气，光生空穴直接氧化吸附在其表面的有机污染物。O-MoS2/ZnIn2S4复合材料的可见光析氢效率为12.8 mmol/g/h，相比ZnIn2S4有明显的提升。在不同有机污染物存在的条件下，该复合材料的析氢效率显著提高，且不同污染物的提升效果存在明显差异（BPA、RC、TC污染物存在条件下的析氢效率分别为672.7, 232.2, and 84.1 μmol/g/h）。在产生氢气的同时，污染物发生降解，BPA、RC、TC在4小时内的降解效率分别达到53.0%、41.5%和63.5%。由此可见，该双功能催化剂同时实现了产氢与污染物降解。

　　[备注] BPA：双酚A；TC：四环素；RC：间苯二酚

图3 (A)析氢效率与双酚A浓度的相关性曲线；(B)不同双酚A浓度下，10-OMS/ZIS在4小时内的析氢效率和BPA降解效率；(C) H2在不同污染物存在条件下随时间的累积量；(D)不同污染物存在条件下的析氢效率和污染物吸附降解量

（BPA：双酚A；TC：四环素；RC：间苯二酚）

编 者 按

　　本研究制备得到双功能催化剂材料，在降解污染物的同时产生氢气，并且揭示了污染物存在条件下析氢效率提升的机理，对双功能催化剂的设计和应用具有重要意义。

　　文稿 | 许婧怡，清华大学深圳国际研究生院

　　编者 | 黄宇雄，清华大学深圳国际研究生院，FESE青年编委

　　审校 | 张 姣

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　　本文内容来自FESE期刊2022年第16卷第10期发表的Research article文章 “Highly effective visible-photocatalytic hydrogen evolution and simultaneous organic pollutant degradation over an urchin-like oxygen-doped MoS2/ZnIn2S4 composite”。通讯作者为济南大学闫涛副教授和孙蒙副教授。

　　引用格式：Tao Yan, Qianqian Yang, Rui Feng, Xiang Ren, Yanxia Zhao, Meng Sun, Liangguo Yan, Qin Wei. Highly effective visible-photocatalytic hydrogen evolution and simultaneous organic pollutant degradation over an urchin-like oxygen-doped MoS2/ZnIn2S4 composite. Front. Environ. Sci. Eng., 2022, 16(10): 131

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　　声明：本文为FESE期刊编辑部与青年编委会、作者等共同制作，内容仅供参考。欢迎转发和阅读原文，并就文章提出广泛讨论。如转载，请保持内容完整、标注信息来源。

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