【摘 要】
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半导体光催化能源转换技术是解决未来环境和能源问题的有效的途径之一。为有效改进半导体光催化剂载流子分离性能、活性及稳定性，诸多异质结能带理论已经被研究。在深入剖析传统Ⅱ型及Z型异质结不足的基础上，余家国于2019年提出一种新的阶梯（S）型异质结的概念。这种S型异质结主要由功函数较小、费米能级较高的还原型半导体光催化剂（RP）和功函数较大、费米能级较低的氧化型半导体光催化剂（OP）通过错开型方式构建而
【基金项目】
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国家自然科学基金（21975084,51672089）；
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半导体光催化能源转换技术是解决未来环境和能源问题的有效的途径之一。为有效改进半导体光催化剂载流子分离性能、活性及稳定性，诸多异质结能带理论已经被研究。在深入剖析传统Ⅱ型及Z型异质结不足的基础上，余家国于2019年提出一种新的阶梯（S）型异质结的概念。这种S型异质结主要由功函数较小、费米能级较高的还原型半导体光催化剂（RP）和功函数较大、费米能级较低的氧化型半导体光催化剂（OP）通过错开型方式构建而成，S型异质结在抑制不必要的电子空穴复合的同时保留了更强的光催化氧化及还原能力，这些优势使得S型异质结光催化理论和材料体系发展迅速，已成为近年来光催化领域一个新兴的研究热点。本文重点介绍S-型异质结光催化的概念起源和原理创新，详细阐述了各种证实S型异质结的表征方法，讨论了S型异质结光催化剂在光催化H2生产、CO2还原、污染物降解及H2O2生产等领域的最新进展，综述S型异质结催化剂的未来发展的挑战，为S型异质结光催化剂在分子和原子水平上精准操纵光生电荷分离提供新的设计思路和方法。
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