中科大谢毅院士/孙永福团队顶刊综述: 超薄2D催化材料表界面原子工程

本文是谢毅院士和孙永福教授团队在《Chemical Society Reviews》上发表的一篇教学性综述。背景方面，针对化石燃料依赖导致的能源与环境问题，光催化小分子转化（如水分解、CO₂还原）被视为可持续解决方案，但受限于量子效率低、选择性差等挑战。超薄二维材料因其丰富的活性位点和短载流子路径成为理想的光催化平台，但其本征电子结构和表面惰性限制了性能。研究目的上，文章旨在系统梳理通过表面原子工程（如空位缺陷、元素掺杂）和界面原子工程（如负载纳米团簇、构建异质结）精准调控超薄二维材料电子结构的策略。结论指出，这些原子级工程能有效优化电荷分离、活性位点和能带结构，从而大幅提升光催化性能。文章还强调了原位表征技术（如原位XPS、原位拉曼）在揭示构效关系中的关键作用，并展望了未来融合大数据、机器学习以及流动反应器技术的研究方向，为高效催化剂的设计提供了统一框架。