Photocatalytic water splitting properties of GeC/InS van der Waals heterostructure: first-principles calculations

异质结 范德瓦尔斯力 光催化 分解水 光催化分解水 化学 吸收(声学) 吸收边 电场 电子能带结构 密度泛函理论 材料科学 化学物理 带隙 原子物理学 凝聚态物理 光电子学 计算化学 物理 分子 催化作用 量子力学 生物化学 复合材料 有机化学
作者
Jiaxin Wang,Kanghao Liang,Xing Wei,Yan Zhang,Huaxin Chen,Yun Yang,Jian Liu,Ye Tian,Li Duan
出处
期刊:Journal of Physics: Condensed Matter [IOP Publishing]
卷期号:36 (11): 115702-115702 被引量:3
标识
DOI:10.1088/1361-648x/ad1136
摘要

Based on first-principles, we conducted an in-depth study of the GeC/InS van der Waals heterostructure formed by GeC and InS and discussed its structure, electronic properties and optical properties. First, we observe that this heterostructure has negative binding energy, indicating that the interlayer interactions are mainly affected by van der Waals forces. Through band structure and density of state analysis, we confirmed its type-II band alignment characteristics, which means that photogenerated carriers have the ability to automatically separate in space. Moreover, the average charge density difference and Bader charge analysis show that there is a built-in electric field in the heterostructure, and further proves that GeC/InS forms a Z-scheme charge transfer mechanism. Interestingly, the band edge position spans the water redox potential and can fully induce the redox reaction of water splitting, indicating that it is a potential photocatalyst. The high light absorption coefficient shown in the absorption spectrum also further confirms its excellent photocatalytic activity. The most striking thing is that the solar hydrogen production efficiency of GeC/InS heterostructure is as high as 44.39%. Our research demonstrates the theoretical basis for GeC/InS heterostructure as a photocatalyst.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
义气的一德完成签到,获得积分10
1秒前
浪漫的咸水鸭完成签到 ,获得积分10
2秒前
隐形曼青应助研友_Lw4Ngn采纳,获得10
2秒前
英俊的铭应助一十六采纳,获得10
4秒前
4秒前
cc发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
juziyaya应助lyjj023采纳,获得30
6秒前
一路生花发布了新的文献求助20
6秒前
7秒前
隐形曼青应助ffff采纳,获得10
8秒前
传奇3应助路其安采纳,获得10
8秒前
风中夜天完成签到 ,获得积分10
9秒前
immortal发布了新的文献求助10
9秒前
guo完成签到,获得积分10
9秒前
金有财发布了新的文献求助10
10秒前
爆米花应助libingxuan采纳,获得10
10秒前
张丹111完成签到,获得积分10
10秒前
cc完成签到,获得积分20
10秒前
CodeCraft应助ggplot2采纳,获得10
10秒前
黑摄会阿Fay完成签到 ,获得积分10
13秒前
包容新蕾完成签到 ,获得积分10
13秒前
稳重的若雁应助liian7采纳,获得10
13秒前
16秒前
lh完成签到,获得积分10
16秒前
Neew完成签到 ,获得积分10
17秒前
shanshan发布了新的文献求助20
17秒前
咩咩洞完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
Hello应助cc采纳,获得10
20秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
清脆难胜应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
21秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
高分求助中
The Oxford Handbook of Social Cognition (Second Edition, 2024) 1050
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
COSMETIC DERMATOLOGY & SKINCARE PRACTICE 388
Case Research: The Case Writing Process 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3141401
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2792423
关于积分的说明 7802495
捐赠科研通 2448598
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1302633
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626650
版权声明 601237