异质结构

该工作构建了石墨烯/电子化合物异质结作为单原子催化剂的载体，用于调节单原子的SRR催化活性。电子化合物表面的电子云转移至石墨烯，然后传递到金属单原子，影响金属活性位点的电子结构和与锂硫分子的结合强度。通过计算吸附能、吉布斯自由能、过电势和Li2S分解势垒，进一步揭示了电子化合物对单原子催化锂硫反应的促进作用。同时构建相应的描述符用以阐明高催化活性的来源。这一研究为锂硫电池电催化剂的理论设计提供了新思路。

研究结果表明，通过自提升效应制备具有大规模均匀性和高度结晶性的二维有机-无机异质结是一种有前景的方法，该方法通常适用于大多数范德华材料。

该异质结利用了MoS2和GQDs的强可见光吸收能力和长的载流子寿命，通过与ZIS的结合，显著提高了光吸收能力，并在500-1500 nm范围内实现了有效的电荷分离和传输。研究团队发现，这种三元异质结由于其双S-scheme界面（MoS2-ZIS和ZIS-GQDs），形成了有向的内建电场，加速了光生电子从MoS2和GQDs的导带向ZIS的价带转移，促进了与空穴的快速复合，从而提高了光催化反应的效率。

作者用各种外延生长技术分析了典型二维vdW材料的缺陷水平和晶体质量的测量。然后，作者概述了生长均匀多层和扭曲同质结构的技术路线。作者进一步总结了当前的研究策略，以指导未来2D vdW材料的按需制造以及后续工业应用的器件制造。

作者报道了通过六方氮化硼（h-BN）间隔层实现具有不同层间距的二维半导体WS2-石墨烯范德华异质结中的能量转移机制。记录了在0.5 ~ 5.8 nm（0-16 h-BN层）层间距处的光致发光和反射光谱。研究发现，能量转移主要由光锥外的态主导，这表明Förster转移过程，在0.5 nm层间距处的Dexter过程也有额外的贡献。此外，可以使用热化电荷载流子的Förster转移速率值来定量描述测量的发光强度对1 nm以上层间距的依赖性。