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近日，机电工程学院贾明磊老师以第一作者身份在材料科学类中科院二区期刊《International Journal of Hydrogen Energy》（影响因子8.1）发表题为“The polarization effect promotes 2D GeSe/XS 2 (X=Sn, Zr, Hf) van der Waals heterostructure formed S-scheme photocatalyst”的研究论文。该成果以中原科技学院为第一完成单位，为高效光催化制氢技术提供了创新理论支撑。
在这项工作中，团队使用第一性原理计算研究了 GeSe/XS₂ 异质结（HSs）的光催化性能。研究结果表明，在异质结内部形成了内建电场（Eint）和极化电场（Ep），促进了 GeSe/XS₂ - B1 异质结中 S 型异质结的形成。此外，在光照和 pH 为 7 的条件下，异质结能够自发地进行水分解，展现出极高的太阳能制氢（STH）效率。在构建 GeSe/XS₂ 异质结时，我们通过改变 GeSe-ML 的极化方向有效地调节了光催化性能，如带隙大小、带边位置和光吸收效率。极化方向的变化导致了不同类型的异质结，促进了从 II 型到 S 型异质结的转变。通过控制极化的反转，我们使反应过程得以发生，实现了对其光催化特性的非易失性控制。这种方法为探索高效和可控的光催化剂开辟了新途径。
机电工程学院持续深耕新能源与材料交叉领域，此项成果彰显了学院在基础研究方面的创新能力。学校将进一步强化科研平台建设，助力“双碳”目标实现。
