Proposed Photosynthesis Method for Producing Hydrogen from Dissociated Water Molecules Using Incident Near-Infrared Light

材料科学 红外线的 光催化 分解水 光催化分解水 带隙 光电子学 太阳能 光化学 电子能带结构 化学物理 化学 光学 物理 凝聚态物理 催化作用 生态学 有机化学 生物 生物化学
作者
Xingxing Li,Zhenyu Li,Jinlong Yang
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:112 (1): 018301-018301 被引量:435
标识
DOI:10.1103/physrevlett.112.018301
摘要

Highly efficient solar energy utilization is very desirable in photocatalytic water splitting. However, until now, the infrared part of the solar spectrum, which constitutes almost half of the solar energy, has not been used, resulting in significant loss in the efficiency of solar energy utilization. Here, we propose a new mechanism for water splitting in which near-infrared light can be used to produce hydrogen. This ability is a result of the unique electronic structure of the photocatalyst, in which the valence band and conduction band are distributed on two opposite surfaces with a large electrostatic potential difference produced by the intrinsic dipole of the photocatalyst. This surface potential difference, acting as an auxiliary booster for photoexcited electrons, can effectively reduce the photocatalyst's band gap required for water splitting in the infrared region. Our electronic structure and optical property calculations on a surface-functionalized hexagonal boron-nitride bilayer confirm the existence of such photocatalysts and verify the reaction mechanism.
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
1秒前
darknight完成签到,获得积分10
1秒前
英俊安蕾完成签到,获得积分10
2秒前
科研人完成签到,获得积分10
4秒前
梦想or现实完成签到,获得积分10
4秒前
阿雷发布了新的文献求助10
5秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
jmtftn完成签到,获得积分10
5秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
不安的斑马完成签到,获得积分10
5秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得30
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
6秒前
Gauss应助科研通管家采纳,获得40
6秒前
6秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.2应助furinaism采纳,获得10
6秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
mirror应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
7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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
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 6515837
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8308916
关于积分的说明 17758934
捐赠科研通 5618028
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2925166
邀请新用户注册赠送积分活动 1902209
关于科研通互助平台的介绍 1763489