Indirect Z-scheme hydrogen production photocatalyst based on two-dimensional GeC/MoSi2N4 van der Waals heterostructures

分解水 光催化分解水 光催化 制氢 异质结 可见光谱 带隙 电子 吸收(声学) 材料科学 化学 物理 催化作用 量子力学 光电子学 复合材料 有机化学 生物化学
作者
Liang Xu,Ying Zhang,Zongle Ma,Tong Chen,Chengjun Guo,Chengang Wu,Haotian Li,Xin Huang,Shuaihao Tang,Lingling Wang
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier BV]
卷期号:48 (48): 18301-18314 被引量:53
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2023.01.332
摘要

The stacked two-dimensional materials with suitable band gap are crucial for photocatalytic hydrogen production. Here, using first-principles calculations, the GeC/MoSi2N4 heterojunction with a band gap of 1.80 eV is calculated thoroughly. The indirect band alignment of Z-scheme and high carrier mobility boost the separation of electron-hole pairs, allowing more electrons and holes participating in the reactions. Additionally, the band-edge potential perfectly satisfies the requirements for redox potential of water splitting. Furthermore, the Gibbs free energy (−0.552 eV) close to zero indicates the heterojunction can conduct HER exceedingly well, providing a guarantee for photocatalytic hydrogen production. Remarkably, the light absorption coefficient peak is about 1.39 × 105 cm−1 within the visible light range enables the heterojunction to absorb more visible light from the spectrum. In short, results demonstrate the GeC/MoSi2N4 heterojunction is a promising photocatalyst for visible light water splitting, which will pave the way for the development of water splitting hydrogen production.
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
北极星关注了科研通微信公众号
3秒前
ZZZ完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
5秒前
cccdianc发布了新的文献求助10
5秒前
www完成签到,获得积分10
6秒前
DUDUDUDU完成签到,获得积分10
7秒前
易安完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
实验室应助大气的映容采纳,获得200
8秒前
9秒前
化羽归尘完成签到,获得积分10
10秒前
虚幻宛白完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
yuyuyuyuyuyuyu完成签到,获得积分10
13秒前
万能图书馆应助www采纳,获得10
13秒前
爱学习的小钟完成签到 ,获得积分10
14秒前
bq完成签到 ,获得积分10
15秒前
海艳发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
阳光的羊完成签到,获得积分10
18秒前
北极星发布了新的文献求助10
19秒前
潇洒飞丹发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
恰好完成签到 ,获得积分10
21秒前
人生何处不青山完成签到,获得积分10
22秒前
科研通AI6.4应助和成采纳,获得10
22秒前
shauwy完成签到,获得积分10
24秒前
科研通AI6.2应助梵蒂冈d采纳,获得10
24秒前
王艳完成签到,获得积分10
26秒前
www发布了新的文献求助10
26秒前
星辰大海应助小饶采纳,获得10
27秒前
28秒前
nikuisi完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
34秒前
崔崔完成签到,获得积分10
35秒前
huahua完成签到,获得积分10
36秒前
37秒前
Nole应助鸽子采纳,获得10
38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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Digital Displacement Hydrostatic Transmission for Rotorcraft and Distributed Propulsion 500
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 7707357
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9264861
关于积分的说明 20052145
捐赠科研通 7283772
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3296055
关于科研通互助平台的介绍 2450934
邀请新用户注册赠送积分活动 2303010