Two-dimensional g-GeC/PtSe2 van der Waals heterostructure: a visible light-driven direct Z-scheme photocatalyst for overall water splitting

分解水 异质结 光催化 带材弯曲 材料科学 半导体 可见光谱 光催化分解水 带隙 能量转换效率 光电子学 堆积 直接和间接带隙 纳米技术 化学 催化作用 有机化学 生物化学
作者
Yiluo Xu,Jiang-Na Han,Z.H Li,Zhenhua Zhang
出处
期刊:Journal of Physics D [Institute of Physics]
卷期号:56 (36): 365504-365504 被引量:13
标识
DOI:10.1088/1361-6463/acd64f
摘要

Abstract The vertical stacking of different two-dimensional materials to construct van der Waals heterostructures (vdWHs) opens up a promising platform for designing high-efficiency photocatalysts. Direct Z-scheme heterostructures for photocatalytic dissociation have received much attention in recent years, in which charge carriers migrate directly between two semiconductors without redox mediators. Here, the electronic and optical properties as well as the solar-to-hydrogen conversion efficiency of g-GeC/ PtSe 2 vdWHs are systematically investigated, especially for their high-efficiency visible-light water splitting catalyst features. Calculations show that the g-GeC/ PtSe 2 vdWH is a semiconductor with an indirect band gap of 1.356 eV, featuring a type-II band alignment. The built-in electric field E int and band bending at the interface lead to a direct Z-scheme photocatalytic structure, and photocatalytic water splitting can be realized in the pH range of 0–14. In particular, with biaxial tensile strain ϵ = 4% applied, the g-GeC/PtSe 2 vdWH possesses a smaller band gap, wider visible light response range and very high STH conversion efficiency ( η STH ) up to 49.07%, entirely satisfying the optimal photocatalytic water splitting conditions. This work provides a new perspective for designing promising direct Z-scheme visible light water splitting catalysts with a high-efficiency solar energy conversion, beneficially to the development of clean energy.
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
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
芒果完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
FY发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
wwwww发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
大模型应助顶天立地采纳,获得10
2秒前
星星完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
wwwww发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
wwwww发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
wwwww发布了新的文献求助10
5秒前
wwwww发布了新的文献求助10
5秒前
wwwww发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
wwwww发布了新的文献求助10
6秒前
wwwww发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
wwwww发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
棱镜发布了新的文献求助10
7秒前
wwwww发布了新的文献求助10
7秒前
郑嘻嘻完成签到,获得积分10
7秒前
柒月发布了新的文献求助50
7秒前
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
Römisch-Germanische Forschungen 1000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Green Fire Retardants for Polymeric Materials 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7614533
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9189908
关于积分的说明 19690645
捐赠科研通 7187315
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3271145
关于科研通互助平台的介绍 2434499
邀请新用户注册赠送积分活动 2266144