氟氧钒铋 BiVO3F 的结构、电子及表面反应性质的密度泛函理论研究
材料科学
2021-06-25 v1
摘要
BiVO3F 是一种用于太阳能转换体系的有前景的材料。本文首次采用 PBE 与杂化密度泛函报道了其结构、电子及表面反应性质的计算结果。我们发现它是一种直接带隙半导体，且仅当使用含有分数为 Hartree Fock (HF) 交换 {\alpha}=0.1 的杂化密度泛函时，计算所得带隙与实验值一致。(001) 面在所有低指数 (001)、(010) 与 (100) 面中最稳定。(001) 面上暴露有 V 与 Bi 位点，可作为活性位点。这与 BiVO4 截然不同，后者仅有 Bi 位点可作为表面反应位点。OER 中间体 OH* 与 OOH* 倾向于在 V 与 Bi 位点上均形成桥式结构。这使得第一步质子脱除非常容易，但 O-O 键难以形成，导致 OER 的过电位很高。我们的工作对基于 BiVO3F 设计高效光催化与光阳极具有指导作用。
引用
@article{arxiv.2106.12867,
title = {Density functional theory study of the structural, electronic, and surface reaction properties of bismuth vanady1 oxyhalide BiVO3F},
author = {Taifeng Liu* and Tongling Liu and Yongqiang Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.12867},
year = {2021}
}
备注
11 pages, 5 figures, and 1 talbe