Prediction of 2D IV-V semiconductors: Flexible monolayers with tunable bandgap and strong optical absorption as water-splitting photocatalysts

单层 材料科学 半导体 密度泛函理论 带隙 吸收(声学) 光电子学 直接和间接带隙 价(化学) 分解水 吸收边 各向异性 光催化 光催化分解水 模数 纳米技术 计算化学 光学 化学 催化作用 复合材料 生物化学 有机化学 物理
作者
Luqi Liu,Xuxin Kang,Shan Gao,Xiangmei Duan
出处
期刊:Nanoscale [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:15 (20): 9123-9129 被引量:12
标识
DOI:10.1039/d3nr00276d
摘要

Seeking novel photocatalysts for water splitting is one of the tasks in developing 2D materials. In the framework of density functional theory, we predict a family of 2D pentagonal sheets called penta-XY2 (X = Si, Ge, and Sn; Y = P, As, and Sb), and modulate their properties via strain engineering. Penta-XY2 monolayers exhibit flexible and anisotropic mechanical properties, due to their low in-plane Young's modulus in the range of 19-42 N m-1. All six XY2 sheets are semiconductors with a band gap ranging from 2.07 eV to 2.51 eV, and the positions of their conduction and valence band edges match well with the reaction potentials of H+/H2 and O2/H2O, so they are suitable for photocatalytic water splitting. Under tensile/compression strains, the band gaps, band edge positions and light absorption of GeAs, SnP2 and SnAs2 could be tuned to improve their photocatalytic performance.
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
快乐一江完成签到,获得积分10
刚刚
AAA专业修蹄车师傅完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
Lucas应助想读博的小王采纳,获得10
刚刚
Orange应助xiu采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
lpx43完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
YAN应助陈大星啊采纳,获得10
1秒前
云汐儿完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
LJ程励发布了新的文献求助10
2秒前
丘比特应助小薛采纳,获得10
2秒前
石墨完成签到,获得积分10
2秒前
SciGPT应助肥美的醉鸭采纳,获得30
2秒前
充电宝应助小易采纳,获得10
2秒前
积极的沛文发布了新的文献求助200
3秒前
大大怪z完成签到,获得积分20
3秒前
雲雨風完成签到,获得积分10
3秒前
薛定饿死了完成签到,获得积分10
3秒前
wp发布了新的文献求助10
3秒前
yznfly应助花花采纳,获得20
3秒前
夜轩岚完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
容若发布了新的文献求助10
5秒前
yqsf789发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
SHT发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
jeronimo发布了新的文献求助10
5秒前
逃出生天发布了新的文献求助10
5秒前
喜多发布了新的文献求助10
5秒前
linnan发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
6秒前
小小喵完成签到,获得积分10
6秒前
李华完成签到 ,获得积分10
6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
Predation in the Hymenoptera: An Evolutionary Perspective 1800
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1561
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1400
Specialist Periodical Reports - Organometallic Chemistry Organometallic Chemistry: Volume 46 1000
Holistic Discourse Analysis 600
Beyond the sentence: discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5512346
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4606639
关于积分的说明 14500751
捐赠科研通 4542109
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2488840
邀请新用户注册赠送积分活动 1470931
关于科研通互助平台的介绍 1443123