Two dimensional Janus SGaInSe(SeGaInS)/PtSe2 van der Waals heterostructures for optoelectronic and photocatalytic water splitting applications

异质结 光催化 范德瓦尔斯力 材料科学 分解水 光电子学 吸收(声学) 光催化分解水 带隙 吸收边 电介质 化学 分子 生物化学 复合材料 催化作用 有机化学
作者
Iqtidar Ahmad,Ismail Shahid,Anwar Ali,Zilin Ruan,Cuixia Yan,Johar Ali,Lei Gao,Jinming Cai
出处
期刊:International Journal of Hydrogen Energy [Elsevier BV]
卷期号:47 (67): 28833-28844 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.ijhydene.2022.06.188
摘要

Hydrogen generation by photocatalytic water splitting is considered as a viable and clean energy source for dealing with energy shortages and environmental pollution challenges. By means of first-principles calculations, the SGaInSe(SeGaInS)/PtSe2 van der Waals (vdWs) heterostructures are confirmed to be energetically, dynamically, and thermally stable, indicating that they have a lot of potential for experimental implementation. The Model-I of SGaInSe/PtSe2 heterostructures possesses type-II indirect band alignment, while the other three heterostructures retain type-I band alignment, which is further tuned to type-II with the application of strain. The charge transfer to SGaInSe/SeGaInS layer from PtSe2 layer generates built-in electric field that effectively resists the recombination of photo-generated electron-hole pairs. At pH = 0, the band edge positions of both heterostructures completely straddle the redox potentials. The Model-I of SeGaInS/PtSe2 heterostructures with biaxial −2% compressive strain makes the band edges to do complete water splitting in natural environment (pH = 7). In the visible range of the irradiating spectrum, our designed heterostructures have enhanced imaginary part of the dielectric function and absorption coefficient up to 105 cm−1. Moreover, with the biaxial compressive (tensile) strains, the blue-shift (red-shift) in absorption spectra is examined. Our study extends the applications of Janus monochalcogenides/PtSe2 vdWs heterostructures and supports to design of more heterostructures-based photocatalysts and optoelectronic devices.

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
1秒前
孙药师完成签到,获得积分10
1秒前
HenryXiao发布了新的文献求助10
1秒前
星辰大海应助大力水蜜桃采纳,获得10
2秒前
思源应助热心市民小杨采纳,获得10
2秒前
3秒前
王大富发布了新的文献求助10
3秒前
jingnanlyu发布了新的文献求助10
4秒前
小巧秋天完成签到,获得积分20
4秒前
破忒头应助ZLY采纳,获得10
5秒前
ly发布了新的文献求助10
5秒前
落后箴发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
田様应助Hantheex采纳,获得10
10秒前
wyj完成签到,获得积分10
10秒前
sun完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
彩色迎丝应助谭平采纳,获得10
11秒前
12秒前
烟花应助杨惠婷采纳,获得10
13秒前
Orange应助xinnnnnn采纳,获得10
13秒前
14秒前
15秒前
桐桐应助dong采纳,获得10
16秒前
17秒前
19秒前
七月不远应助小巧秋天采纳,获得10
20秒前
Lynn发布了新的文献求助30
20秒前
嘻嘻哈哈应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
田様应助害羞的日记本采纳,获得10
20秒前
天穹雨应助科研通管家采纳,获得20
20秒前
炸鸡学渣完成签到,获得积分10
20秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
天穹雨应助科研通管家采纳,获得30
21秒前
micor应助科研通管家采纳,获得10
21秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
21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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7335955
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8949832
关于积分的说明 18991915
捐赠科研通 6989517
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3217786
关于科研通互助平台的介绍 2383841
邀请新用户注册赠送积分活动 2197858