Insights into Enhanced Visible-Light Photocatalytic Hydrogen Evolution of g-C3N4and Highly Reduced Graphene Oxide Composite: The Role of Oxygen

石墨烯 氧化物 材料科学 光催化 密度泛函理论 复合数 费米能级 带隙 吸收(声学) 单层 可见光谱 吸收光谱法 催化作用 化学工程 化学物理 纳米技术 复合材料 光电子学 化学 计算化学 光学 物理 电子 工程类 有机化学 冶金 量子力学 生物化学
作者
Liang Xu,Wei‐Qing Huang,Lingling Wang,Zean Tian,Wangyu Hu,Yanming Ma,Xin Wang,Anlian Pan,Gui‐Fang Huang
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:27 (5): 1612-1621 被引量:265
标识
DOI:10.1021/cm504265w
摘要

The reduced graphene oxide (RGO)-based composites have attracted intensive attention in research due to its superior performance as photocatalysts, but still lacking is the theoretical understanding on the interactions between constituents, as well as the connection between such interaction and the enhanced photoactivity. Herein, the interaction between the g-C3N4 and RGO sheets is systematically explored by using state-of-the-art hybrid density functional theory. We demonstrate that the O atom plays a crucial role in the RGO-based composites. Compared to the isolated g-C3N4 monolayer, the band gap of composites obviously decreases, and at higher O concentration, the levels in the vicinity of Fermi level are much more dispersive, indicating the smaller effective mass of the carrier. These changes are nonlinear on the O concentration. Interestingly, appropriate O concentration alters the direct-gap composite to indirect-gap one. Most importantly, at a higher O concentration, a type-II, staggered band alignment can be obtained in the g-C3N4-RGO interface, and negatively charged O atoms in the RGO are active sites, leading to the high hydrogen-evolution activity. Furthermore, the calculated absorption spectra which vary with the O concentration shed light on different experimental results. The findings pave the way for developing RGO-based composites for photocatalytic applications.
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
无花果应助秋刀鱼采纳,获得10
1秒前
CodeCraft应助夏墨采纳,获得10
1秒前
2秒前
今后应助油菜籽采纳,获得10
2秒前
研友_VZG7GZ应助haxihei采纳,获得10
2秒前
充电宝应助三人水采纳,获得10
2秒前
Zero完成签到,获得积分10
2秒前
邹一寡完成签到,获得积分10
3秒前
米九发布了新的文献求助10
3秒前
尤尤完成签到,获得积分10
3秒前
士丹丹发布了新的文献求助20
4秒前
小晓发布了新的文献求助10
4秒前
小月月yyy完成签到,获得积分10
5秒前
贾方硕完成签到,获得积分10
5秒前
3123939715完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
Kevin完成签到,获得积分10
6秒前
Zero发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
打打应助精明摇伽采纳,获得10
6秒前
7秒前
有魅力醉山完成签到,获得积分10
7秒前
似鱼是于无所求完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
梦泽儿发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
长情的海亦完成签到,获得积分10
8秒前
zzz完成签到,获得积分10
9秒前
米九完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
LAN完成签到,获得积分10
9秒前
时尚的傲霜完成签到,获得积分10
10秒前
酷波er应助xuqiansd采纳,获得10
10秒前
liuhulang发布了新的文献求助10
11秒前
11完成签到 ,获得积分10
11秒前
lcsw发布了新的文献求助30
11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
Geist der Kunst und Kultur 1000
Social Psychology in the Real World 800
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
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 7410982
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9015033
关于积分的说明 19201417
捐赠科研通 7042977
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3233251
关于科研通互助平台的介绍 2395571
邀请新用户注册赠送积分活动 2215372