由不同性质的二维材料组合堆叠而成的范德华异质结由于其独特的物理化学特性，在太阳能转换领域具有广阔的应用前景。然而，作为范德华异质结载流子难以分离源于界面处存在较大的能垒，这进一步限制他们的实际应用。

有鉴于此，西安电子科技大学王勇/杨如森教授课题组提出利用应力促进二维范德华异质结界面处的光生载流子分离进而提升光催化性能。使用原子级氮化碳和二硫化钼组装的范德华异质结作为实验模型。实验结果结合密度泛函理论表明，施加应力后产生的内建电场促进了光生载流子在氮化碳和二硫化钼异质结界面处的传输，从而促进了光生电子-空穴对的分离。因此，此范德华异质结在可见光和超声同时作用下的光催化析氢活性得到了显著的提升。该研究不仅为光生载流子的分离开辟了新的途径，也为发展范德华基光催化剂作为高性能压电光催化剂打开了大门。

研究亮点

要点1.实验表征结合第一性原理计算表明，在施加应力后可以促进光生载流子在范德华异质结界面处的传输，从而抑制其快速的复合。

要点2.DFT计算证实了在施加应力后，电子的能带结构、功函数以及电荷密度分布发生了改变。

该成果以《Promoted photocarriers separation by straining in 2D/2D van der Waals heterostructures for high-efficiency visible-light photocatalysis》为题发表在Materials Today Physics (中科院一区，IF：9.298）上。前沿交叉研究院青年教师王勇和2020级硕士生曾承鑫为论文共同第一作者。

相关文章链接：https://doi.org/10.1016/j.mtphys.2021.100600