h2D-C2N/C3B Two-Dimensional Heterostructures: A Direct Z-Scheme Photocatalyst for Overall Water Splitting

异质结 光催化 密度泛函理论 分解水 材料科学 带隙 电子能带结构 价(化学) 物理 化学 计算化学 光电子学 凝聚态物理 催化作用 生物化学 有机化学
作者
Chang‐Chun Ding,Yujie Sun,Tong Liu,Huidong Li,Qunchao Fan
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:128 (8): 3377-3383 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.3c07825
摘要

A research hotspot in the clean-energy field has been the two-dimensional (2D) heterostructure (HTS)-boosted mechanisms for photocatalytic water splitting. In this work, a direct Z-scheme photocatalyst based on holey 2D C2N (h2D-C2N) and C3B composites is put forward. Through density functional theory (DFT), the band structures, partial charge density, and optical properties of h2D-C2N/C3B HTSs are explored. The band-edge locations can be effectively adjusted by strain. During the process of photocatalytic water splitting, the charge-transfer path of electrons is determined. The conduction band (CB) of h2D-C2N and the valence band (VB) of C3B maintain their respective oxidation and reduction capabilities. The composite electrons are provided by the CB of C3B, while the composite holes are provided by the VB of h2D-C2N. Based on this, h2D-C2N/C3B HTSs are determined as Z-scheme photocatalysts. Meanwhile, A-B and A-C HTSs, under specific strain, which have close to the ideal potential requirements for the HER and the OER, are predicted. Our findings suggest that h2D-C2N/C3B HTSs are promising candidates for future optoelectronic and nanoelectronic applications, which also provide a precious reference for future experimental investigations.

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
刚刚
www发布了新的文献求助10
1秒前
平淡远航完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
月之璇发布了新的文献求助10
2秒前
蜀安应助xiekunwhy采纳,获得30
2秒前
ccboom发布了新的文献求助10
3秒前
徐涛完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
清腾发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Hale完成签到,获得积分0
4秒前
5秒前
贺喆完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
star应助芍药采纳,获得10
5秒前
RE完成签到 ,获得积分10
5秒前
emuscle完成签到,获得积分10
5秒前
Rose完成签到,获得积分10
5秒前
o1g发布了新的文献求助10
6秒前
朴实山兰完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
香蕉觅云应助李志采纳,获得10
7秒前
江子完成签到 ,获得积分10
7秒前
LIANG发布了新的文献求助10
7秒前
577关闭了577文献求助
7秒前
Hello应助贺喆采纳,获得10
7秒前
糊涂的冰菱完成签到,获得积分10
8秒前
Hello应助无情的宛儿采纳,获得100
8秒前
在水一方应助哈1823145采纳,获得10
8秒前
8秒前
yourenpkma123发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
罗coming完成签到,获得积分10
9秒前
无医发布了新的文献求助10
9秒前
Eliauk完成签到,获得积分10
9秒前
9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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 880
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
3rd Edition Group Dynamics in Exercise and Sport Psychology New Perspectives Edited By Mark R. Beauchamp, Mark Eys Copyright 2025 600
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
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 5624821
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4710692
关于积分的说明 14951877
捐赠科研通 4778750
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2553437
邀请新用户注册赠送积分活动 1515386
关于科研通互助平台的介绍 1475721