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!

Density Functional Studies on Layered Perovskite Oxyhalide Bi4MO8X Photocatalysts (M = Nb and Ta, X = Cl, Br, and I)

密度泛函理论 分解水 析氧 钙钛矿(结构) 混合功能 带隙 价(化学) 光催化 电子结构 氧气 催化作用 吸附 材料科学 化学 物理化学 结晶学 计算化学 光电子学 电化学 有机化学 生物化学 电极
作者
Xin Zhou,Hao Dong
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:121 (38): 20662-20672 被引量:32
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.7b06576
摘要

Layered perovskite oxyhalides Bi4MO8X (M = Nb and Ta, X = Cl, Br, and I) have recently emerged as suitable photocatalysts for the photocatalytic water splitting reaction and degradation of organics. Here, we present a comparative study on the crystal structure, electronic structure, water adsorption, and oxygen evolution reaction of these systems. The calculated band gaps using hybrid density functional method HSE06 are smaller than 2.75 eV and increase with the increase of X atomic number, which is in excellent agreement with experimental data. All Bi4MO8X systems possess indirect band gaps, which benefits the separation of photogenerated electron–hole pairs. The density of states reveals that, for all the Bi4MO8X cases, the valence band maximum is mostly composed of O 2p states rather than X np states, which can explain the observed stability of these materials against photocorrosion. It is found that the molecular adsorption of water is energetically favorable on Bi4MO8X(001) surfaces. As a result, the computed free energy changes for every step in the oxygen evolution reaction show that the rate-determining step is the first step of generating OH* species for all the cases. The computed overpotentials (0.69–0.77 V) of Bi4MO8X for the oxygen evolution reaction are comparable to and even lower than those of widely used photocatalysts for water oxidation, such as TiO2, WO3, BiVO4, and α-Fe2O3. The calculations suggest that Bi4MO8X (M = Ta and Nb, X = Cl, Br, and I) are potential photocatalysts for overall water splitting in the visible light region, and we hope that the results reported in this work will stimulate experimental tests of our predictions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
zilhua完成签到,获得积分10
3秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
ASXC完成签到,获得积分20
26秒前
27秒前
27秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
33秒前
Vaseegara完成签到 ,获得积分10
38秒前
44秒前
wanci应助zzzxh采纳,获得10
55秒前
1分钟前
RAIN发布了新的文献求助10
1分钟前
852应助RAIN采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
小飞猪发布了新的文献求助10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
yx_cheng应助科研通管家采纳,获得30
2分钟前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
3分钟前
所所应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
Milton_z完成签到 ,获得积分0
4分钟前
冬菇拉米发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
FashionBoy应助冬菇拉米采纳,获得10
4分钟前
wujiwuhui完成签到 ,获得积分10
5分钟前
大意的晓亦完成签到 ,获得积分10
5分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
5分钟前
TXZ06完成签到,获得积分10
5分钟前
duyitao完成签到 ,获得积分10
5分钟前
6分钟前
6分钟前
6分钟前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
yx_cheng应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
6分钟前
6分钟前
RAIN发布了新的文献求助10
6分钟前
zoey发布了新的文献求助10
6分钟前
天天啃文献完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4008067
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3547878
关于积分的说明 11298611
捐赠科研通 3282850
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810216
邀请新用户注册赠送积分活动 885957
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811188