基于静电势策略理性校正杂质能级位置以实现光催化全解水
材料科学
2023-08-24 v1
摘要
掺杂诱导合适杂质能级是实现高效光催化全解水（POWS）的有效策略。然而，为预测杂质能级位置，传统方法仅依赖替代原子的投影态密度是不够的。在此，以磷掺杂 g-C3N5 为样本，我们发现杂质原子可改变静电势梯度与极性，进而显著影响替代原子周围的空间电子密度，从而进一步调节杂质能级位置。基于 POWS 的氧化还原电势需求，我们不仅获得了合适的杂质能级，还拓展了可见光吸收范围。同时，掺杂增强的极性进一步提升了光生载流子的氧化还原能力。此外，增强的表面偶极明显促进了水分子的吸附与后续裂解。我们的研究提供了更全面的视角以实现掺杂工程中杂质能级的精确调控，并为设计优异的 POWS 催化剂给出合理策略。
引用
@article{arxiv.2308.12062,
title = {Rationally Correcting Impurity Levels Positions Based on Electrostatic Potential Strategy for Photocatalytic Overall Water Splitting},
author = {Dazhong Sun and Wentao Li and Anqi Shi and Wenxia Zhang and Huabing Shu and Fengfeng Chi and Bing Wang and Xiuyun Zhang and Xianghong Niu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.12062},
year = {2023}
}
备注
15 pages, 7 figures, 1 table, 37 reference articles