这篇文档属于类型a：报告一项原创性研究的科学论文。以下是针对该研究的学术报告：

作者及机构
该研究由Lin Li（江苏大学机械工程学院）、Haiying Yang（江苏大学机械工程学院/德州农工大学材料科学与工程系，通讯作者）及Ping Yang（江苏大学机械工程学院，共同通讯作者）合作完成，发表于《Journal of Colloid and Interface Science》第650卷（2023年7月15日在线发表）。

学术背景
研究领域为半导体光催化材料，聚焦于二维过渡金属二硫属化合物（TMDs）异质结在光催化全解水中的应用。背景动机源于化石燃料导致的能源危机和环境污染问题，而利用太阳能驱动半导体光催化分解水制氢被视为潜在解决方案。传统光催化剂（如TiO₂）因宽带隙（3.2 eV）和电子-空穴复合率高导致效率低下，而单层TMDs材料（如WS₂和MoSe₂）虽具合适带隙，但仍面临载流子复合严重的问题。本研究通过构建WS₂/MoSe₂范德华（van der Waals, vdW）异质结，探索其作为高效光催化剂的潜力。

研究流程
1. 模型构建与计算方法
- 采用第一性原理计算软件VASP，结合投影缀加波（PAW）赝势和HSE06杂化泛函（因PBE低估电子特性）。
- 构建单层MoSe₂和WS₂的几何模型（图1a-b），验证其晶格常数（MoSe₂: 3.29 Å；WS₂: 3.17 Å）与文献一致（表1）。
- 设计三种堆叠方式的WS₂/MoSe₂异质结（AA、AB、AC），计算结合能（Eb）和层间距（表1），通过分子动力学（AIMD）验证稳定性（图2c）。

1. 电子性质分析

   • 通过HSE06计算能带结构（图3a）和投影态密度（PDOS，图3b），发现异质结为直接带隙（1.65 eV）且呈现II型能带排列（type-II band alignment），即导带底（CBM）由WS₂主导，价带顶（VBM）由MoSe₂主导，导致电子-空穴空间分离（图3c）。
     
   • 计算载流子有效质量（表2），发现异质结的电子和空穴有效质量均低于单层材料，加速了载流子迁移。
     

2. 光学性能与界面效应

   • 光学吸收系数达10⁵ cm⁻¹（图6b），在可见光区吸收强度为g-C₃N