2024年12月24日，国际期刊《Separation and Purification Technology》发表了题为“Intriguing and boosting molybdenum sulfide (MoS2)-based materials for decontamination and purification of wastewater/seawater: An upgraded review”综述论文。本综述全面总结了近6年（2018-）MoS2基材料（MoS2bMats）提高废水处理和水净化的有效改性策略，并重点阐述了MoS2bMats在环境污染物吸附、光催化降解和还原、Fenton高级氧化、PMS/PS活化氧化、废水脱盐（膜过滤和太阳能蒸发脱盐）等方面的应用。最后，讨论并提出了MoS2bMats理论研究与应用之间存在差距、工程挑战、未来的研究方向和机遇。《Separation and Purification Technology》是一本致力于传播环境工程和化学工程中均相溶液和非均相混合物分离纯化新方法的国际旗舰期刊，属于中国科学院工程技术类1区Top期刊，2024年6月公布最新IF=8.60。
通讯作者：朱华跃 王齐
通讯单位：台州学院 浙江工商大学
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水污染和清洁水资源短缺是21世纪最迫切需要解决的两个重要问题。二硫化钼（MoS2）因其高比表面积、低成本、高可见光吸收、窄带隙和易功能化等特性，已成为目前废水处理和海水淡化中最具吸引力的2D材料之一。本综述全面总结了近6年（2018-）MoS2基材料（MoS2bMats）提高废水处理和水净化的有效改性策略，并重点阐述了MoS2bMats在环境污染物吸附、光催化降解和还原、Fenton高级氧化、PMS/PS活化氧化、废水脱盐（膜过滤和太阳能蒸发脱盐）等方面的应用。最后，讨论并提出了MoS2bMats理论研究与应用之间存在差距、工程挑战、未来的研究方向和机遇。本综述旨在为设计更有效的废水/海水净化和净化用MoS2bMats提供深入的指导。本综述全文共17000字，参考文献249篇、图17个和表5张。
图1 MoS2bMats和废水处理用MoS2bMats的年出版数统计
MoS2晶体结构包括两个硫原子和钼原子。MoS2的层间间距和自由间距分别为0.62 nm和0.30 nm（图2a）。MoS2的Eg为1.23-1.9eV，这取决于不同的材料形式和结构（单层MoS2为1.9eV，大块MoS2为1.2eV）（图2b）。不同结晶的MoS2具有2H、3R以及1T和2T多型（图2c）。
图2 MoS2结构的层间和自由间距;（b） MoS2的Eg值;（c）层状MoS2的结构
图4 Z型Ag3PO4@MoS2制备方案示意图（a）；Ag3PO4立方体的SEM、HRTEM图（b，d）和Z型Ag3PO4@MoS2的SEM、HRTEM图（c，e）；Z型Ag3PO4@MoS2材料载流子转移行为示意图（f）
表2 MoS2bMats对染料污染物的吸附以及实验条件（2018–）
图10 MoS2bMats光催化降解和还原的一般机理
表5 MoS2bMats对有机抗生素污染物的光催化降解（2018–）
图12 （a） MoS2海绵（TMS）的制备示意图；（b） SMX在不同氧化过程中的降解比较；（c）芬顿和TMS/Fenton系统中SMX降解装置；（d） TMS重复使用情况；（e） MoS2/Fenton体系可能对污染物的可能降解机理
图15 MoS2膜的亚纳米水通道示意图
近年来，人们对改性MoS2bMats提高废水处理和水净化效果的有效策略进行了广泛的研究。MoS2bMats可用于吸附、光催化降解和还原、Fenton-AOPs、PMS/PS-AOPs、废水脱盐等，但在实际应用中仍存在一些局限性。
Ru Jiang, Mei Xiao, Hua-Yue Zhu, Xiao Zang, Dan-Xia Zhao, Jian-Qiang Zhu, Yang-Ke Long, Qi Wang, Intriguing and boosting molybdenum sulfide (MoS2)-based materials for decontamination and purification of wastewater/seawater: An upgraded review. Separation and Purification Technology. 2024, 128063,https://doi.org/10.1016/j.seppur.2024.128063.
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撰稿：肖梅
编辑：环境与能源功能材料
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