二维As2O3光催化性质理论研究

作者：王晓雯; 左雅敏; 王燕^*

来源：华中师范大学学报(自然科学版), 2021, 55(06): 1037-1064.

DOI：10.19603/j.cnki.1000-1190.2021.06.013

• 二维As2O3
• 载流子迁移率
• 光催化
• 光学性质

基于密度泛函理论的超软赝势第一性原理计算方法,该文提出了一种新型P-3m1相二维As2O3,并研究其结构稳定性,电子结构和光催化性质.计算结果显示,二维As2O3具备较好的稳定性,并具有1.04 eV的间接能隙.基于形变势理论进一步计算了As2O3的载流子迁移率,发现其电子和空穴的迁移率表现出明显的各向异性,沿armchair和zigzag方向的电子/空穴迁移率分别为1259.91/115.41 cm2·V-1·s-1和1254.21/36.12 cm2·V-1·s-1,这说明As2O3具备很低的电子-空穴复合率,拥有较高的光催化活性.对比标准氢电极的氧化还原势发现,二维As2O3具备2.57 eV的氧化势能,能够光催化水裂解出O3, O2和H2O2等.此外,二维As2O3对可见光和紫外光表现出强烈的吸收效果,吸收系数高达105 cm-1.这表明二维As2O3在纳米电子器件和光催化领域有着潜在的应用前景.

• 单位
  基础医学院; 湖北医药学院