亲爱的研友该休息了!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,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Theoretical prediction of two-dimensional WSi2N4 materials for photocatalytic water splitting

分解水 带隙 光电效应 光催化 材料科学 光催化分解水 吸收边 电子空穴 激发态 吸收(声学) 可见光谱 化学物理 电子 原子物理学 化学 光电子学 催化作用 物理 复合材料 量子力学 生物化学
作者
Zhou Qi,Junliang Chen,Xiaoyang Wang,Jisheng Liang,Zhe Xu,Ping Wang,Yuntiao Liao,Ying Peng,Lei Miao
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:132 (20) 被引量:4
标识
DOI:10.1063/5.0100449
摘要

Recently, novel two-dimensional (2D) crystals, MSi2N4 (M = Mo, W) materials, have been successfully synthesized experimentally and have comparable excellent catalytic properties as that of MoS2. The suitability of MA2Z4 family materials in photocatalytic water splitting can't be fully determined by whether the bandgap edge of the material cross the standard redox potential of water. Photoelectric properties and electron–hole separation are also critical factors to be considered. We investigated the bandgap edge positions and the photoelectric and the electron–hole excitation properties of 2D MoSi2N4 and its family of materials (CrSi2N4, WSi2N4) in water by first-principles calculations, and the results indicate that WSi2N4 may be a relatively high-performing photocatalyst. Relative to the MoSi2N4 bandgap (1.74 eV), the bandgap of WSi2N4 is 2.06 eV, and the conduction-band minimum edge band potential (−0.42 eV) is close to the hydrogen precipitation potential in water at pH = 7. The bandgaps of the MSi2N4 (M = Mo, W) materials cross the water redox potential (1.23 eV), and both have favorable adsorption for H2O molecules. However, compared with the absorption spectrum and excited states of MoSi2N4 in water, WSi2N4 exhibits a broader and more enhanced visible light absorption range and intensity as well as a higher electron–hole separation. 2D WSi2N4 could achieve the half-reaction of photocatalytic water splitting under visible light irradiation, and the photogenerated electrons in the conduction band can spontaneously reduce H+ ions to hydrogen, suggesting that WSi2N4 might be composed of a heterogeneous structure with other photocatalysts to accomplish the redox of water.

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
9秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
北辰zdx完成签到,获得积分10
40秒前
46秒前
SciGPT应助NJUSTJAY采纳,获得10
51秒前
ztl完成签到 ,获得积分10
53秒前
58秒前
1分钟前
NJUSTJAY发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
Orange应助bibabo采纳,获得10
1分钟前
NJUSTJAY完成签到,获得积分10
1分钟前
研友_Z335gZ发布了新的文献求助10
1分钟前
今天完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
枯叶蝶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
luzy完成签到 ,获得积分10
3分钟前
852应助研友_Z335gZ采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
美满尔蓝完成签到,获得积分10
3分钟前
sugar发布了新的文献求助10
3分钟前
希望天下0贩的0应助sugar采纳,获得10
3分钟前
zsmj23完成签到 ,获得积分0
3分钟前
Ying_CHU完成签到,获得积分10
4分钟前
Lilili完成签到 ,获得积分10
4分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得30
4分钟前
互助应助科研通管家采纳,获得20
4分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
CipherSage应助luzy采纳,获得10
4分钟前
外向的妍完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
LCFXR发布了新的文献求助10
5分钟前
Raunio完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
Alice发布了新的文献求助10
6分钟前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
6分钟前
研友_Z335gZ发布了新的文献求助10
6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
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
The Organic Chemistry of Biological Pathways Second Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6306933
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8123197
关于积分的说明 17014341
捐赠科研通 5365063
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2849273
邀请新用户注册赠送积分活动 1826930
关于科研通互助平台的介绍 1680259