Direct Z-scheme MoSTe/g-GeC heterostructure for photocatalytic water splitting: A first-principles study

异质结 光催化 材料科学 带隙 吸收(声学) 直接和间接带隙 光电子学 氧化还原 电子能带结构 图层(电子) 衰减系数 纳米技术 化学 凝聚态物理 光学 复合材料 物理 催化作用 生物化学 冶金
作者
Deming Ma,Huan Li,Jiahao Wang,Jinchi Hu,Xiaoyu Yang,Yuhui Fu,Zhen Cui,Enling Li
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier BV]
卷期号:51: 1216-1224 被引量:20
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2023.11.051
摘要

In this paper, based on the first-principle calculations of hybrid density functional theory, the MoSTe/g-GeC of the Z-scheme heterostructure is constructed. The stability, electronic properties, optical absorption properties, and photocatalytic mechanism of the heterostructure is investigated. The band structure of MoSTe/g-GeC heterostructure is staggered, and the bandgap is 0.47 eV. The built-in electric field from g-GeC to MoSTe, with a size of 1.03 eV. The optical absorption coefficient of MoSTe/g-GeC heterostructures is significantly higher than that of MoSTe and g-GeC layer. When pH ranges from 0 to 7, the reduction reaction occurs in g-GeC layer, and the oxidation reaction occurs in the MoSTe layer. In the MoSTe/g-GeC heterostructure under different stresses, the band structure is arranged in a staggered manner. Importantly, under tensile strain, the bandgap of MoSTe/g-GeC heterostructure can be changed from the indirect into a direct bandgap. The bandgap of heterostructure decreases under the strain. In addition, the analysis of the photocatalytic mechanism shows that the redox reaction of the MoSTe/g-GeC heterostructure occurs on the layer with strong redox ability, and their light absorption ability is significantly enhanced compared to single-layers, which effectively improves the photocatalytic properties. It's a potential high-efficiency photocatalytic materials for direct Z-scheme heterostructure.
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
7秒前
adrianwu完成签到 ,获得积分10
8秒前
20秒前
完美世界应助酷炫小馒头采纳,获得10
22秒前
fuluyuzhe_668完成签到,获得积分10
24秒前
火星上的菲鹰完成签到,获得积分0
27秒前
vraiment160完成签到,获得积分10
27秒前
雷小牛完成签到 ,获得积分10
27秒前
研究僧完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
31秒前
钟爱小奏完成签到,获得积分10
31秒前
伍秋望完成签到,获得积分10
32秒前
kaige88完成签到,获得积分10
34秒前
35秒前
Loretta完成签到 ,获得积分10
35秒前
36秒前
ThewhY发布了新的文献求助10
36秒前
smile发布了新的文献求助10
39秒前
老顽童完成签到 ,获得积分10
44秒前
小乙猪完成签到 ,获得积分0
48秒前
eeevaxxx完成签到 ,获得积分10
49秒前
温暖完成签到 ,获得积分10
56秒前
充电宝应助arniu2008采纳,获得10
57秒前
chenu完成签到 ,获得积分10
57秒前
Java完成签到,获得积分10
57秒前
1分钟前
ccccchen完成签到,获得积分10
1分钟前
854fycchjh完成签到,获得积分10
1分钟前
俊秀的思山完成签到,获得积分10
1分钟前
华仔应助Java采纳,获得10
1分钟前
言_完成签到 ,获得积分10
1分钟前
sdfwsdfsd完成签到,获得积分10
1分钟前
黄汉良完成签到,获得积分10
1分钟前
烟花应助arniu2008采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
风里等你完成签到,获得积分10
1分钟前
weitao0916完成签到,获得积分10
1分钟前
Java发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6515710
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8308720
关于积分的说明 17757565
捐赠科研通 5617688
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925117
邀请新用户注册赠送积分活动 1902093
关于科研通互助平台的介绍 1763468