Electronic structure of aqueous two-dimensional photocatalyst
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
Abstract The electronic structure, in particular the band edge position, of photocatalyst in presence of water is critical for photocatalytic water splitting. We propose a direct and systematic density functional theory (DFT) scheme to quantitatively predict band edge shifts and their microscopic origins for aqueous 2D photocatalyst, where thousands of atoms or more are able to be involved. This scheme is indispensable to correctly calculate the electronic structure of 2D photocatalyst in the presence of water, which is demonstrated in aqueous MoS 2 , GaS, InSe, GaSe and InS. It is found that the band edge of 2D photocatalysts are not rigidly shifted due to water as reported in previous studies of aqueous systems. Specifically, the CBM shift is quantitatively explained by geometric deformation, water dipole and charge redistribution effect while the fourth effect, i.e., interfacial chemical contact, is revealed in the VBM shift. Moreover, the revealed upshift of CBM in aqueous MoS 2 should thermodynamically help carriers to participate in hydrogen evolution reaction (HER), which underpin the reported experimental findings that MoS 2 is an efficient HER photocatalyst. Our work paves the way to design 2D materials in general as low-cost and high-efficiency photocatalysts.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,009 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle