363第45卷第5期■专题综述在过去的几十年里,光催化技术的飞速发展为解决严重的能源危机和环境污染问题提供了一个极有前景的解决方案。一般来说,一种有价值的光催化剂应同时满足至少三个基本要求,即在可见光范围内较高的光吸收效率、较强的光催化活性和强大的光辐照稳定性。然而,它们之间经常冲突,很难同时具备。例如,为了提高催化性能,催化位点应具有足够的活性,这往往使活性位点无法承受由光腐蚀或热扰动引起的结构变形。此外,一些纳米颗粒催化剂表现出很强的初始催化性能,但由于稳定性较差其催化活性会迅速减弱[1]。二维(2D)半导体材料具有超薄的层状结构、比表面积大、表面活性位点密度高、力学性能优异等优势,可以很好地解决这一问题,在光催化领域得到了广泛的应用。与块体材料不同,二维半导体材料中的光生载流子可以直接在表面产生,从而产生更快的界面传输和更短的扩散路径。因此,二维半导体纳米材料作为光催化剂具有广阔的应用前景[2-3]。除了单一的二维半导体材料外,不同二维材料相结合构筑异质结不仅可以增大光吸收范围,同时也促进了光生载流子的特殊分离,是一种极具前景的光催化剂设计方式。目前制备的二维半导体异质结根据结构可分为两种类型,逐层堆叠的纵向异质结和水平无缝拼接的横向异质结。纵向异质结中的不同层通常通过范德瓦耳斯力相互作用结合在一起。实验表明纵向异质结具有许多在电子和光学领域的优秀特性,如载流子迁移率高和光响应性能好等。在横向异质结的构建中,不同二维材料被缝合在一个单一的原子层中,依靠边缘原子间的化学键紧密结合在一起。由于两种原子在边缘处的紧密结合,横向异质结接口处的质量和取向可以精确控制,从而更加容易改变电子传输性质[11]。在二维半导体光催化剂异质结构建过程中,实现原位无损的表征具有十分重要的意义。拉曼光谱技术是一种表征材料的晶体结构、电子能带结构、声子色散以及电子-声子相互作用的技术手段,具有快速、便捷、无损、空间分辨率高等特点,在二维半导体光催化剂异质结的结*国家自然科学基金资助项目(52073006)†通信作者,研究方向:表面物理与化学、二维材料和光电催化能源转换。E-mail:cuidan@buaa.edu.cnDOI:10.3969/j.issn.0253-9608.2023.05.005拉曼光谱技术在二维半导体光催化剂异质结研究中的应用*吕子轩,崔丹丹†,冯海凤,郝维昌北京航空航天大学物理学院,北京100083摘要高活性光催化剂的设计是高效利用太阳能的有效手段,其中二维(2D)半导...