Two-dimensional tetragonal AlOX (X=Cl, Br, or I) monolayers with promising photocatalytic performance: first-principles investigations

光催化 单层 四方晶系 材料科学 光催化分解水 纳米技术 化学工程 结晶学 分解水 化学 催化作用 晶体结构 有机化学 工程类
作者
Yijing Ren,Xinguo Ma,Gang Yuan,Jiajun Liao,Nan Ma,Di Li,Hui Lv
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [Royal Society of Chemistry]
卷期号:26 (23): 16765-16773 被引量:2
标识
DOI:10.1039/d4cp00233d
摘要

It is of great significance to search for new two-dimensional materials with excellent photocatalytic water splitting properties. Here, the AlOX (X = Cl, Br, or I) monolayers were constructed to explore their electronic and optical properties as a potential photocatalyst and mechanism of high photocatalytic activity by first principles calculations, for the first time. The results show that the AlOX (X = Cl, Br, or I) monolayers are all dynamically and thermodynamically stable. It is found that the AlOI monolayer exhibits visible optical absorption with a 538 nm absorption band edge, due to its direct band gap of 2.22 eV. Moreover, an appropriate band edge potential ensures its excellent reduction-oxidation (redox) ability. The asymmetry of crystals along different directions results in a noncoplanar HOMO and LUMO as well as an anisotropy effective mass and favors the separation of photogenerated carriers. These findings present the potential of the AlOX (X = Cl, Br, or I) monolayers as 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
1秒前
Owen应助烂漫书萱采纳,获得10
1秒前
safari发布了新的文献求助10
2秒前
Pedro完成签到,获得积分10
3秒前
CipherSage应助可期采纳,获得10
3秒前
圣诞节发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
落寞的发卡完成签到,获得积分10
4秒前
SunnyWisdom完成签到,获得积分10
4秒前
lqx完成签到,获得积分10
7秒前
Tapioca完成签到,获得积分10
7秒前
liu发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
Jasper应助潇洒的豪采纳,获得10
11秒前
烂漫书萱发布了新的文献求助10
13秒前
冷笑完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
16秒前
刘刚松完成签到,获得积分10
16秒前
山野雾灯完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
18秒前
pure完成签到 ,获得积分10
19秒前
文献文献完成签到 ,获得积分10
19秒前
mu完成签到 ,获得积分10
20秒前
Owen应助接受所有曲奇们采纳,获得10
20秒前
深情安青应助孙药师采纳,获得10
21秒前
qqq完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
22秒前
23秒前
老孟完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
倪安发布了新的文献求助10
25秒前
如意的小鸭子完成签到 ,获得积分10
25秒前
zz菠萝包完成签到,获得积分10
25秒前
方青松完成签到,获得积分10
25秒前
归浪发布了新的文献求助10
25秒前
rain完成签到 ,获得积分10
25秒前
高分求助中
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
A revision of Limenitis helmanni and its related species (Nymphalidae) from Central and South China 400
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 400
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
Cardiopulmonary Bypass and Mechanical Support: Principles and Practice, Fifth Edition 400
Circular Polar Constellations Providing Continuous Single or Multiple Coverage Above a Specified Latitude 400
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 6773152
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8497078
关于积分的说明 18105333
捐赠科研通 6067789
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3014926
邀请新用户注册赠送积分活动 1991814
关于科研通互助平台的介绍 1972387