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
温暖雨灵完成签到,获得积分20
刚刚
iNk应助YellowStar采纳,获得10
刚刚
辛辛应助麦子采纳,获得10
1秒前
1秒前
然12138发布了新的文献求助10
2秒前
hanghang完成签到,获得积分10
2秒前
哎呀发布了新的文献求助10
3秒前
灵巧妙柏完成签到,获得积分10
3秒前
FF完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
好滴捏发布了新的文献求助10
4秒前
8秒前
9秒前
上官若男应助ddddd采纳,获得10
9秒前
10秒前
贤惠的白开水完成签到 ,获得积分10
10秒前
圆圆完成签到 ,获得积分10
10秒前
光亮语梦完成签到 ,获得积分10
10秒前
小白完成签到 ,获得积分10
14秒前
王维佳发布了新的文献求助10
14秒前
Orange应助认真初之采纳,获得10
14秒前
金鱼发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
研究牛王完成签到,获得积分20
17秒前
Rondab应助coconutluv77采纳,获得10
17秒前
阿波罗完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
20秒前
21秒前
Liufgui应助明芬采纳,获得10
22秒前
高高高完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
23秒前
笨鸟先飞完成签到 ,获得积分10
25秒前
落寞振家发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
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 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
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 3989550
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531774
关于积分的说明 11254747
捐赠科研通 3270278
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804966
邀请新用户注册赠送积分活动 882125
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809176