First principle investigation of halogen-doped monolayer g-C3N4 photocatalyst

单层 种姓 轨道能级差 电负性 材料科学 密度泛函理论 光催化 带隙 分子轨道 兴奋剂 卤素 计算化学 化学物理 化学 纳米技术 分子 有机化学 光电子学 催化作用 烷基
作者
Bicheng Zhu,Jinfeng Zhang,Chuanjia Jiang,Bei Cheng,Jiaguo Yu
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier BV]
卷期号:207: 27-34 被引量:535
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2017.02.020
摘要

Element doping is an efficient strategy for tuning the electronic structure and improving the photocatalytic activity of graphitic carbon nitride (g-C3N4). Employing the density functional theory computation performed by CASTEP module, we investigated the band structures, electronic and optical properties of monolayer g-C3N4 doped with halogens (F, Cl, Br or I). First, the halogen atoms occupying the interstitial space enclosed by three tri-s-triazine units in the monolayer g-C3N4 unit cell was demonstrated to be the most stable configuration in terms of adsorption energy. On the basis of these interstitial-doped monolayer g-C3N4 systems, it is found that the introduction of halogen atoms leads to various density of states (DOS) and redistribution of the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) and the highest occupied molecular orbital (HOMO). The F atom tends to occupy the valance band and HOMO due to its extremely high electronegativity. By contrast, the Cl, Br and I atoms are involved in the conduction band and LUMO. In sum, the calculation results show that the halogen-doped monolayer g-C3N4 systems have narrowed band gap, increased light absorption and reduced work function, which are conducive to high photocatalytic activity. The conclusions presented in this work indicate the availability of halogen-doped monolayer g-C3N4 with considerable photocatalytic performance.
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
人不犯二枉少年完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
赵钰完成签到,获得积分20
1秒前
2秒前
胖胖发布了新的文献求助10
3秒前
苹果醋泡泡面完成签到,获得积分10
3秒前
Serena发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
4秒前
笑花生发布了新的文献求助10
4秒前
乐正熠彤发布了新的文献求助10
5秒前
2368372311完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI2S应助AoAoo采纳,获得10
6秒前
shine发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
8秒前
orixero应助无情的如波采纳,获得10
8秒前
8秒前
幸福来敲门完成签到,获得积分10
8秒前
maningtian1发布了新的文献求助30
8秒前
zero发布了新的文献求助10
8秒前
畅快纸飞机完成签到,获得积分10
8秒前
酸辣田田子完成签到 ,获得积分10
8秒前
NexusExplorer应助赵舒坦采纳,获得10
9秒前
凶狠的碧琴应助赵舒坦采纳,获得10
9秒前
米多奇完成签到,获得积分10
9秒前
wanci应助忧伤的野狼采纳,获得10
10秒前
欧阳懿发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
mia发布了新的文献求助10
12秒前
曹美静完成签到,获得积分10
12秒前
小巧水绿完成签到,获得积分10
13秒前
小可发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
1+1发布了新的文献求助10
13秒前
NexusExplorer应助Christoph_Lee采纳,获得10
13秒前
13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
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
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 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 6396230
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8211561
关于积分的说明 17394650
捐赠科研通 5449646
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2880549
邀请新用户注册赠送积分活动 1857138
关于科研通互助平台的介绍 1699454