隨著海洋經濟的發展，海洋環境中生物污損問題越來越嚴重。近幾年來，以半導體為基礎的新型綠色光催化防污技術受到了廣泛關注。近日，中科院海洋研究所海洋環境腐蝕與生物污損重點實驗室段繼周課題組研究員張杰與哈爾濱工業大學研究人員聯合構建了一種新穎的P摻雜MoS2/g-C3N4層狀結構復合材料的方法，顯著提高了殺菌率，研究成果發表于《化學工程雜志》。
內電場的形成在促進光生載流子分離中具有重要作用，通常被認為是一種提高光催化效率的有效方法。研究團隊合成了一種新穎的P摻雜MoS2/g-C3N4層狀結構復合材料，它可以暴露更多的活性位點，并通過形成Mo-N鍵產生強相互作用用于光催化殺菌。
據介紹，通過實驗和理論證實，P摻雜的MoS2/g-C3N4異質結構不僅產生雙層內建電場來驅動電荷的轉移，還有利于分離氧化還原位點進一步促進光生載流子的分離。優化后的光催化材料在可見光照射下對大腸桿菌表現出很高的光催化殺菌效率（99.99%），殺菌率顯著高于P摻雜g-C3N4 （44.73%）和P摻雜MoS2 （61.69%）。該研究將為設計和合成具有雙層內建電場效應的層狀復合光催化殺菌材料提供一種新方法。