Strain-enhanced properties of Janus Si2PAs monolayer as a promising photocatalyst for the splitting of water: Insights from first-principles calculations

杰纳斯 单层 拉伤 带隙 光催化 半导体 材料科学 吸收(声学) 纳米技术 直接和间接带隙 光催化分解水 可见光谱 光电子学 分解水 化学 复合材料 内科学 医学 催化作用 生物化学
作者
Gang Guo,Siyi Tan,Gencai Guo,Zhong-Xiang Xie
出处
期刊:Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects [Elsevier BV]
卷期号:659: 130782-130782 被引量:26
标识
DOI:10.1016/j.colsurfa.2022.130782
摘要

In this work, the structural stability and the optoelectronic properties of Janus Si2PAs monolayer are systematically studied via first principles calculations. The calculated phonon spectra confirms the stability of the Janus Si2PAs monolayer. The Janus Si2PAs monolayer is a semiconductor with an indirect band gap of 1.91 eV and shows a moderate band edge position. An optical property analysis reveals that the Janus Si2PAs monolayer has a high optical absorption coefficient (i.e., 2.4 ×105 cm−1) in visible zone, which is higher than monolayer GeAs (105-2 ×105 cm−1). Besides, when considering the biaxial strain effects on the Janus Si2PAs monolayer, a change from a metal to a semiconductor can be obtained. It is also shown that the charge transfer can be significantly adjusted by a biaxial strain. Particularly, a tunable band gap from 1.20 eV to 2.00 eV is a perfect bandgap range, which is excellent for the absorption of visible light. More interestingly, the biaxial strain ranging from 0% to 8% can effectively enhance the visible light absorption of the Janus Si2PAs monolayer (2.2 ×105 cm−1 to 3.6 ×105 cm−1). Moreover, the band edge positions of the Janus Si2PAs under above strain is extremely well qualified for a redox potential. Therefore, our findings reveal that the strain modulated Si2PAs monolayer can be as an excellent photocatalyst for water splitting.

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
kusicfack完成签到,获得积分10
2秒前
元宝团子完成签到 ,获得积分10
2秒前
Orange应助guard采纳,获得10
2秒前
allllzq完成签到,获得积分10
3秒前
嘟嘟完成签到 ,获得积分10
3秒前
YunZeng完成签到 ,获得积分10
3秒前
wlsy完成签到,获得积分10
4秒前
一个美女完成签到,获得积分10
5秒前
刘泽文完成签到,获得积分10
5秒前
光亮灯泡完成签到,获得积分10
5秒前
巴山郎完成签到,获得积分10
6秒前
GGbond完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
冷傲迎梅完成签到 ,获得积分10
8秒前
Jes完成签到 ,获得积分10
11秒前
justfocus完成签到 ,获得积分10
11秒前
bill完成签到,获得积分10
12秒前
乐乐应助蔡6705采纳,获得10
13秒前
杨江丽完成签到 ,获得积分10
14秒前
刘liu发布了新的文献求助100
14秒前
15秒前
yar完成签到 ,获得积分10
15秒前
W_Asca_W完成签到 ,获得积分10
16秒前
善良的碧灵完成签到,获得积分10
16秒前
浪浪完成签到 ,获得积分10
17秒前
lily完成签到 ,获得积分10
17秒前
WittingGU完成签到,获得积分0
18秒前
等待念之完成签到,获得积分10
18秒前
Maeth完成签到,获得积分10
19秒前
浅忆晨曦完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
21秒前
tangyong完成签到,获得积分0
21秒前
wang完成签到,获得积分10
22秒前
Kkkk完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
郑大钱完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
25秒前
wawaeryu完成签到,获得积分0
27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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
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 6428216
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8244858
关于积分的说明 17528913
捐赠科研通 5483783
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2895242
邀请新用户注册赠送积分活动 1871407
关于科研通互助平台的介绍 1710689