余家国院士，新发Chem. Soc. Rev.！

研究概述

S-型异质结已成为光催化领域的一个热门话题。铜（Cu）化合物是一类多功能的光催化材料，包括氧化物（CuO、Cu2O）、二元氧化物（CuBi2O4、CuFe2O4）、硫化物（CuxS，（1≤x≤2））、硒化物（CuSe）、磷化物（Cu3P）、金属有机框架（MOFs）等，这些材料具有窄带隙、大吸收系数和合适的带位置等特点。为进一步提高光诱导电荷分离的效率，Cu基光催化材料被广泛集成到S-型异质结中，并用于析氢反应（HER）、二氧化碳还原、过氧化氢生成、氮气固定以及污染物降解。

2025年4月2日，中国地质大学余家国、吴新鹤，西班牙瓦伦西亚理工大学Hermenegildo García在国际知名期刊ChemicalSociety Reviews上发表了题为《Cu-based S-scheme photocatalysts》的研究论文

在本文中，作者总结了Cu基S-型异质结的最新进展，并强调了其在可持续能源转换、环境修复等目标应用中的巨大潜力。

作者还概述了S-型电荷转移的基本原理、设计原则和验证工具。然后按照化学组成对Cu基光催化材料进行了分类，并描述了它们在 S 型异质结中的集成及其光催化应用。

此外，作者还重点分析了S-型电荷转移机制对选定体系催化活性的促进作用。

最后，作者提供了当前局限性和未来展望，以激励未来研究开发高性能的新型先进铜基S型光催化剂以及研究其潜在的光催化机理。

图文解读

图1：半导体光催化的基本原理及单组分光催化剂的局限性

图2：S-型异质结光催化剂的电荷转移机制

图3：传统Z-型异质结中电荷转移的路径及其存在的问题

文献信息

Cu-based S-scheme photocatalysts, Chem. Soc. Rev. (2025), https://doi.org/10.1039/D4CS01091D.

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