二维金属氧化物和硫化物的结构调控及其高性能光电催化应用

二维金属氧化物和硫族化物具有优异的物理化学性质,在光催化和电催化应用方面具有很大的潜力,可用于析氢反应、二氧化碳还原和氮还原等许多重要的化学反应.然而,由于导电率低、活性位点少和激发电荷的快速复合,未经改性的二维金属氧化物和硫族化合物通常显示出相对较差的催化性能.因此,需要对二维金属氧化物和硫族化合物合理的结构设计和化学修饰,从而改善和提高其催化性能.基于此,本综述从插层、掺杂、构造缺陷和界面设计以及与其他功能材料的复合等方面综述了近年来二维过渡金属氧化物和硫族化合物的研究进展.同时,系统地讨论了二维金属氧化物和硫族化合物的形貌、物理化学、电子和光学性质与电催化及光催化性能之间的关系.最后,我们对该领域的前景和挑战以及未来可能的研究方向进行了展望,旨在激发更多的研究来实现基于二维过渡金属氧化物和硫族化合物催化剂在能量存储和转换领域的应用.