清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Tuning photocatalytic performance of the near-infrared-driven photocatalyst Cu2(OH)PO4 based on effective mass and dipole moment

偶极子 密度泛函理论 光催化 带隙 八面体 红外线的 化学 分子物理学 电子能带结构 材料科学 光化学 计算化学 光电子学 凝聚态物理 结晶学 物理 光学 晶体结构 催化作用 有机化学 生物化学
作者
Zhujie Li,Ying Dai,Xiangchao Ma,Yingtao Zhu,Baibiao Huang
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:16 (7): 3267-3267 被引量:68
标识
DOI:10.1039/c3cp53381f
摘要

Recently, Cu2(OH)PO4 was found as the first photocatalyst active in the near-infrared(NIR) region of the solar spectrum (Angew. Chem., Int. Ed., 2013, 52, 4810; Chem. Eng. News, 2013, 91, 36), motivating us to explore systemically its photocatalytic mechanism under near-infrared light and how to improve and tune its photocatalytic performance. Herein, electronic structures, and effective masses of electron and hole at energy band edges are theoretically investigated by employing spin-polarized density functional theory calculations. The calculated energy band structure supports the absorption spectra of Cu2(OH)PO4 in the NIR region corresponding to the electron excitation from the valence band to the unoccupied bands in the gap. Our charge density analysis indicates that the O atoms in the hydroxyl serves as the effective bridge for the favoring separation of the photogenerated electron–hole pairs. Furthermore, the effective masses of electron and hole analysis demonstrate that the separation and transfer of photogenerated carriers along the [011] direction may be more effective than other possible directions. A qualitative comparison of carrier transfer ability along all the directions in the specific planes is displayed by the three-dimensional band structure. Interestingly, the calculated net dipole moment for the two basic units of Cu2(OH)PO4, octahedron and trigonal bipyramid, indicate that the macroscopic dipole moment for Cu2(OH)PO4 is zero, however, the distorted octahedron unit has a net dipole moment, which enables us to tune the macroscopic dipole moment by doping. The present work provides theoretical insight leading to a better understanding of the photocatalytic performance of Cu2(OH)PO4 and it may be beneficial to prepare more efficient Cu2(OH)PO4 for NIR light photocatalysis, which will also be helpful to design and prepare novel photocatalysts.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
linkman发布了新的文献求助10
4秒前
16秒前
linkman发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
jjj完成签到,获得积分10
41秒前
yiyixt完成签到 ,获得积分10
55秒前
方白秋完成签到,获得积分0
1分钟前
原子超人完成签到,获得积分10
1分钟前
hehe完成签到,获得积分10
1分钟前
Jasper应助joysa采纳,获得10
1分钟前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
HZ发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
叶千山完成签到 ,获得积分10
2分钟前
joysa发布了新的文献求助10
2分钟前
HZ完成签到,获得积分20
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
4分钟前
Criminology34应助阿泽采纳,获得10
4分钟前
QQWRV发布了新的文献求助30
4分钟前
ZaZa完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
pengpengyin发布了新的文献求助10
4分钟前
田様应助pengpengyin采纳,获得10
4分钟前
alanbike完成签到,获得积分10
5分钟前
miaomiao123完成签到 ,获得积分10
5分钟前
青树柠檬完成签到 ,获得积分10
5分钟前
房天川完成签到 ,获得积分10
5分钟前
6分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
6分钟前
herococa完成签到,获得积分0
7分钟前
Yorshka完成签到,获得积分10
7分钟前
科研通AI6应助Yorshka采纳,获得30
7分钟前
汉堡包应助Developing_human采纳,获得10
7分钟前
Akim应助火星上的幻梦采纳,获得10
7分钟前
12305014077完成签到 ,获得积分10
8分钟前
大医仁心完成签到 ,获得积分10
8分钟前
8分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
化妆品原料学 1000
小学科学课程与教学 500
Study and Interlaboratory Validation of Simultaneous LC-MS/MS Method for Food Allergens Using Model Processed Foods 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5644889
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4766363
关于积分的说明 15025903
捐赠科研通 4803275
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2568137
邀请新用户注册赠送积分活动 1525607
关于科研通互助平台的介绍 1485151