主要完成单位：江西理工大学，湖南大学

主要完成人：许梁，李权，黄维清，王玲玲，胡望宇

成果简介：

开发能直接利用太阳能的光催化剂是当今全球研究热点和难点。二维材料的"新大陆" - 范德华异质结是一类极具前景的光催化剂。本项目致力于设计高效可行的范德华异质结光催化剂，从结构构建和性能调控两个层面开展了基础理论研究，阐明构效关系及反应机理，取得多项原创性成果。

1.发现了范德华异质结光催化剂性能调控参数的量化指标，提出界面内建势阱概念，实现了异质结光催化剂构效理论创新。建立了以第一性原理和半经典玻尔兹曼理论相结合理论研究异质结光催化的理论模型。探明了外界环境对异质结界面效应的动态影响及内建势阱对界面电荷的有效控制，阐明环境因素与光催化性能的变化关系，被杰青余家国教授在Carbon(IF7.5)综述高度评价。

2.发现了氧的存在对氧化石墨基二维范德华异质结的光催化性能起决定性作用，实现了性能可控的氧化石墨烯基光催剂制备的原理创新。阐释了氧的浓度与异质结的电子结构、界面特性、光学性质和标准电极电势的内在联系及规律，建立了实现高效氧化石墨烯基异质结光催化剂的制备方法体系。成果在ACS Appl. Mater. Inter.(IF8.5)等权威杂志发表，获世界权威材料学家韩国Kwang S. Kim教授在Chem. Rev.(IF54.3)正面引用。

3.发现多层二维材料纵向/横向范德华异质结具有优异的光催化性能，实现了异质结光催化材料多相构建的理论创新。揭示了多界面协同作用增强光催化活性的规律，成果在Chem. Mater.(IF10.2)等权威期刊发表。建立了石墨烯、过渡金属硫化物、类石墨烯材料（二维氧化锌、氮化铝等）等高效降解的光催化体系，为光催化技术在废水处理中的应用提供了重要的理论指导与技术支持。

成果发表SCI论文40篇，其中SCI一区4篇，二区15篇，影响因子＞3的20篇（＞10的2篇，＞5的5篇），6篇代表性论文被材料化学权威期刊Chem. Rev.(IF54.3)，Adv. Funct. Mater.(IF15.6)，Appl. Catal. B-Environ.(IF14.2)，ACS Catal.(IF12.2)等SCI他引270余次，单篇最高他引138次，1篇入选ESI1%高被引用论文。成果他引期刊超过50种，被综述文献大篇幅引用8次。成果被中国科大Cheng-Te Lin、沙特阿拉伯Inamuddin 、西班牙Vinodkumar Etacheri等权威专家编入5部专著。