Chemical functionalization induced photocatalytic performance for water splitting of silicene: A first-principles investigation

硅烯 材料科学 杰纳斯 密度泛函理论 单层 表面改性 带隙 光催化分解水 从头算 化学物理 半导体 光催化 分解水 吸收(声学) 纳米技术 计算化学 石墨烯 光电子学 物理化学 化学 复合材料 有机化学 催化作用
作者
Gang Guo,Jingzhong Liu,Yajuan Xu,Gencai Guo,Siyi Tan
出处
期刊:Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects [Elsevier BV]
卷期号:667: 131379-131379 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.colsurfa.2023.131379
摘要

To expand the application of silicene in the field of optoelectronics, here, the structural and mechanical stability, electronic, optical and photocatalytic properties of silicene Janus-functionalized by hydrogen and halogen atoms are investigated via density functional theory (DFT) calculations. The stability of Janus-functionalized silicene monolayers is confirmed by ab initio molecular dynamics (AIMD) simulation and the cohesive energy. Meanwhile, the linear elastic constants also confirm the mechanical stability of Janus-functionalized silicene monolayers. After chemical functionalization, the resultant semiconductors exhibit a direct band gap in the range of 1.87–2.62 eV, as calculated by the HSE06 method. The work function for Janus-functionalized silicene monolayers show a decreasing trend as the atomic number of the halogen is increased. Besides, the results show that the optical absorption of silicene can be effectively improved by the selective functionalization of different halogen atoms on half-hydrogenated silicene. Particularly, the enhanced optical absorption coefficient of visible light in the range from 2.8 × 105 to 4.3 × 105 cm−1 can be obtained. Furthermore, the suitable band edge positions of HSiF, HSiCl and HSiBr fully meet the requirements of redox potential, which suggests these cases could be efficient water splitting materials.
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
刚刚
Swu完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
华仔应助红豆饼采纳,获得10
2秒前
houniao发布了新的文献求助10
2秒前
小yy完成签到 ,获得积分10
2秒前
充电宝应助Liugz采纳,获得10
2秒前
3秒前
一念永恒完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
开心就好了完成签到,获得积分10
3秒前
易水寒天完成签到,获得积分10
3秒前
马关维发布了新的文献求助10
4秒前
白小白发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
阔达沂发布了新的文献求助10
5秒前
伶俐送终发布了新的文献求助10
5秒前
刘笛完成签到,获得积分20
5秒前
科研通AI6.4应助jenson采纳,获得10
6秒前
6秒前
zhengqian完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
科研通AI6.4应助anxin采纳,获得10
6秒前
多发论文早毕业完成签到,获得积分10
7秒前
HUYAOWEI完成签到,获得积分10
7秒前
知秋发布了新的文献求助20
7秒前
科研通AI6.4应助白青采纳,获得10
7秒前
7秒前
byf发布了新的文献求助10
7秒前
swsx发布了新的文献求助10
7秒前
初景发布了新的文献求助10
8秒前
务实金毛发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
Dylan发布了新的文献求助10
9秒前
所所应助花蝴蝶采纳,获得10
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
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
A Case Study on Hotels as Noncongregate Emergency Living Accommodations for Returning Citizens 500
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 7756867
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9303333
关于积分的说明 20273662
捐赠科研通 7340345
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3311642
关于科研通互助平台的介绍 2462540
邀请新用户注册赠送积分活动 2325267