The origin of enhanced photocatalytic activity in g-C3N4/TiO2 heterostructure revealed by DFT calculations

异质结 光催化 锐钛矿 材料科学 密度泛函理论 钝化 单层 载流子 兴奋剂 范德瓦尔斯力 电荷密度 化学物理 纳米技术 光电子学 化学 计算化学 图层(电子) 催化作用 分子 物理 有机化学 量子力学 生物化学
作者
Xiaohui Yu,Juan Xie,Qinqin Liu,Huilong Dong,Youyong Li
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:593: 133-141 被引量:84
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2021.02.103
摘要

The oxide-based hybrid photocatalysts, especially TiO2-based, have attracted tremendous attentions because of their prominent photocatalytic performance. Currently, theoretical understandings on the relationship between the interface of TiO2-based heterostructures and their photocatalytic activity are still lacking. Here we systematically investigated the effects of interface structure on electronic properties of the g-C3N4/TiO2 heterostructure using density functional theory (DFT) calculation. The interaction between monolayer g-C3N4 and TiO2 surface [with Anatase (1 0 1)/(0 0 1) facet] was explored, where a van der Waals heterojunction is formed. The presence of oxygen vacancy, nitrogen doping and hydrogen passivation on TiO2 surface is found to dramatically alter the electronic properties of g-C3N4/TiO2 heterostructure. Furthermore, the enhanced separation of electron − hole pairs and inhibited carrier recombination in the g-C3N4/TiO2 interface was analyzed based on the Bader charge analysis and charge density difference. The theoretical analysis revealed that oxygen vacancy and hydrogen passivation on TiO2 A001 surface induces the more significant charge separation, which may be the origin of enhanced photocatalytic efficiency of the g-C3N4/TiO2 heterostructures.
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
大橙子发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
Zhh完成签到 ,获得积分10
3秒前
Tina完成签到,获得积分10
5秒前
微生完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
chhzz完成签到 ,获得积分10
7秒前
飞舞伤寒发布了新的文献求助20
7秒前
曾珍发布了新的文献求助10
9秒前
qwe完成签到,获得积分10
10秒前
Xdz完成签到 ,获得积分10
10秒前
cai完成签到 ,获得积分10
13秒前
雨恋凡尘完成签到,获得积分0
16秒前
羊羔肉完成签到,获得积分10
18秒前
胖丁完成签到,获得积分10
18秒前
笨笨凡松完成签到,获得积分10
21秒前
飞舞伤寒完成签到,获得积分10
21秒前
贝利亚完成签到,获得积分10
23秒前
喜多多的小眼静完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
Dsunflower完成签到 ,获得积分10
24秒前
羊羔肉发布了新的文献求助50
25秒前
半夏发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
26秒前
大橙子发布了新的文献求助10
27秒前
星辰大海应助贝利亚采纳,获得10
27秒前
28秒前
sunny心晴完成签到 ,获得积分10
30秒前
独特的凝云完成签到 ,获得积分10
30秒前
TheDing完成签到,获得积分10
31秒前
传奇3应助lenetivy采纳,获得10
33秒前
积极的忆曼完成签到,获得积分10
34秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
34秒前
酒剑仙完成签到,获得积分10
34秒前
YANGMJ完成签到,获得积分10
35秒前
xialuoke完成签到,获得积分10
35秒前
scinature发布了新的文献求助10
36秒前
36秒前
36秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
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 4038201
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575940
关于积分的说明 11373987
捐赠科研通 3305747
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819274
邀请新用户注册赠送积分活动 892662
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022