有机分子晶体光催化水分解的计算研究
材料科学
2026-02-23 v1 化学物理
摘要
有机晶体材料是光催化整体水分解（OWS）的潜在候选材料。尽管有机晶体在有机电子器件领域（如有机发光二极管和光伏电池）中受到广泛关注，但针对 OWS 的研究相对较少。一个主要挑战在于必须满足大量电子和结构准则才能构成可行的 OWS 光催化剂。光学吸收、还原和氧化电位以及电荷传输特性是关键考虑因素，这些特性受分子性质和固体晶体构型的双重影响，使得计算建模变得具有挑战性。本文我们利用周期性密度泛函理论（DFT）研究了一系列已知的有机电子材料，这些材料具有已发表的晶体结构，并将其计算得到的电子性质（光学吸收和还原/氧化电位）与文献中的实验数据进行比较。此外，我们进行了一系列气相分子计算，结果与文献数据一致，显示气相分子计算可用于在较低的计算成本下筛选 OWS 的有机晶体材料。
引用
@article{arxiv.2602.18200,
title = {A Computational Study of Organic Molecular Crystals for Photocatalytic Water Splitting},
author = {James D. Green and Daniel G. Medranda and Hong Wang and Andrew I. Cooper and Jenny Nelson and Kim E. Jelfs},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.18200},
year = {2026}
}