亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Monolayer Group IV–VI Monochalcogenides: Low-Dimensional Materials for Photocatalytic Water Splitting

单层 光催化 带隙 光催化分解水 分解水 混合功能 密度泛函理论 材料科学 剥脱关节 直接和间接带隙 吸收(声学) 价(化学) 化学物理 化学 纳米技术 光电子学 计算化学 催化作用 石墨烯 有机化学 复合材料 生物化学
作者
Chandra Chowdhury,Sharmistha Karmakar,Ayan Datta
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:121 (14): 7615-7624 被引量:161
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.6b12080
摘要

Harvesting solar energy for artificial photosynthesis is an emerging area in alternative energy research. In the present article, we have investigated the photocatalytic properties of single-layer group IV–VI monochalcogenides, MXs (M = Ge, Si, Sn and X = S, Se) based on first-principles electronic structure calculations. Our dispersion corrected DFT calculations show that these materials have moderate cohesive energies (<120 meV/atom), which are indicative of favorable isolation of MX monolayers by mechanical, sonicated, or liquid-phase exfoliation. The calculated band gaps using hybrid density functional method (HSE06) reveal that all of the MXs show larger band gaps than the minimum energy required for the water splitting reaction (1.23 eV). Considering band edge alignments, all the MXs other than SiS have an acceptable alignment of conduction band minima but not the valence band maxima. We have evaluated the overpotentials for both oxygen and hydrogen evolution reactions. Interestingly, considering contribution from overpotentials, we have tuned the band alignments by varying the pH of the medium. At a basic pH, GeS and SiSe exhibit excellent photocatalytic properties whereas for SiS, an acidic pH is required. Additionally, the optical absorption spectrum shows excellent absorption in the visible region indicating efficient harvesting of solar radiation. They are substantially stable even in aqueous environment indicating their robust stability at ambient electrochemical conditions.

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
PP关闭了PP文献求助
9秒前
11秒前
12秒前
lhr发布了新的文献求助30
16秒前
17秒前
23秒前
Jankin完成签到 ,获得积分10
24秒前
Fan应助lhr采纳,获得10
31秒前
顾矜应助lhr采纳,获得10
31秒前
37秒前
PP完成签到,获得积分10
38秒前
YifanWang应助科研通管家采纳,获得30
44秒前
YifanWang应助科研通管家采纳,获得30
44秒前
YifanWang应助科研通管家采纳,获得30
44秒前
YifanWang应助科研通管家采纳,获得30
44秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
YifanWang应助科研通管家采纳,获得30
44秒前
丘比特应助木昜采纳,获得10
50秒前
53秒前
1分钟前
1分钟前
如意蚂蚁发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
Jasper应助Karol采纳,获得10
1分钟前
Raunio完成签到,获得积分10
1分钟前
Criminology34举报旺旺雪饼求助涉嫌违规
1分钟前
1分钟前
1分钟前
Gossip完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Gossip发布了新的文献求助30
2分钟前
2分钟前
ttxxcdx完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
Fan应助fuyaoye2010采纳,获得10
2分钟前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
YifanWang应助科研通管家采纳,获得30
2分钟前
YifanWang应助科研通管家采纳,获得30
2分钟前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5746780
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5438963
关于积分的说明 15355882
捐赠科研通 4886788
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2627441
邀请新用户注册赠送积分活动 1575905
关于科研通互助平台的介绍 1532642