陈鹏，周莹，董帆,＊

1 西南石油大学新能源与材料学院，成都 610500

2 电子科技大学基础与前沿研究院环境与能源催化研究中心，成都 611731

1 引言

工业的快速发展和人口的增长引发了能源短缺和环境污染的全球性危机。可持续发展需要发展清洁能源，并避免随之带来的环境问题1-5。太阳能是公认的可再生清洁能源，可以满足人类当前和未来的能源需求。半导体光催化技术可以有效利用太阳能同时进行能源转换和环境净化，是极有潜力的太阳能开发技术之一6-8。根据近些年的研究报道，光催化能源转换主要包括产氢、CO2还原、固氮、有机合成等。此外，光催化环境净化主要集中在空气净化(NOx和VOCs等转化)和废水净化(有机污染物降解)9-15。开发与制备性能优异的光催化剂是实现光催化技术走向应用的关键。目前，各国研究者已经开发了数百种半导体光催化材料，并研究了其在能源转换和环境净化领域的方面的性能。然而，当前已经报道的光催化材料仍然没有达到实际应用的需求。理想的光催化材料需要满足几个关键的要素：太阳能利用率高、能带结构适中、光生载流子寿命长、低成本、光催化活性高效且稳定13,16,17。

近年来，由于二维光催化材料具有独特的光催化性质，在环境净化和能源转换等领域引起了广泛关注，并迅速成为研究热点之一18-28。目前研究的主要二维光催化材料包括金属氧化物、金属复合氧化物、金属氢氧化物、金属硫化物、铋系材料、非金属光催化材料等几种类型18,29。……