合理设计高效梯型(S型)异质结已成为当前光催化领域的一项重要突破，在推动环境友好型生态修复与能源转化技术的发展方面具有巨大潜力。然而，传统S型异质结普遍存在晶格失配问题，导致界面内建电场削弱，从而限制了光生载流子的有效分离。为克服这一瓶颈，本研究提出了一种创新的原位沉积策略，在Bi₂O₂S-BiOBr复合体系中成功构建了范德华S型异质结。该策略有效缓解了晶格失配，实现了紧密的界面结合，从而形成强效内建电场，显著促进了载流子的高效迁移与分离。Bi₂O₂S-BiOBr复合材料光吸收范围超过700 nm，并在氙灯照射下对环丙沙星(CIP)展现出优异的光催化降解性能。其中，20%Bi₂O₂S-BiOBr在15 min内即可实现93%的CIP去除率，显著优于所有对比样品。这种显著的性能提升源于范德华S型异质结中光生载流子高效分离与传输效率。本研究为范德华S型异质结的理性设计提供了新的思路与理论支撑。

设计高效S型光催化剂以实现同步产氢与有机物氧化，对于可持续能源转化具有重要意义。本文构建了一种负载过渡金属单原子(TM = Pt、Pd、Au)的新型SnS₂/CdS S型异质结。通过系统的密度泛函理论(DFT)计算，研究了其几何结构、电子性质以及表面氢吸附与乳酸(LA)氧化反应机制。结果表明，在异质结中电子通过界面Cd–S键从CdS向SnS₂转移，形成稳定的复合结构，而TM单原子通过与表面S原子形成TM–S键得以稳定。TM原子的引入增强了界面电子转移。值得注意的是，锚定在CdS表面的TM原子可有效调控相邻S原子的p带中心，从而弱化S–H键并优化氢吸附-脱附平衡；同时，SnS₂表面的TM原子能增强LA吸附能，降低脱氢氧化过程中决速步骤的能垒。该工作证明，在S型异质结的不同组分上策略性排布单原子可协同增强还原与氧化半反应，为合理设计高性能单原子负载S型光催化体系以实现协同产氢与高值化学品合成提供了深刻见解。