新型二维Zr2CO2/InS异质结可见光催化产氢性能的第一性原理研究

作者：赵宇鹏; 贺勇; 张敏^*; 史俊杰

来源：无机材料学报, 2020, 35(09): 993-998.

• Zr2CO2/InS异质结
• 电子结构
• 光催化性能
• 第一性原理计算

采用第一性原理计算方法,系统研究了新型二维Zr2CO2/In S异质结的电子结构和光催化性能。计算结果显示,二维Zr2CO2/In S异质结是一种直接带隙半导体材料,晶格失配率低于3%,形成能为–0.49 e V,说明其具有稳定的结构;Zr2CO2/In S异质结的带隙值为1.96 e V,对应较宽的可见光吸收范围,且吸收系数高达105 cm–1;异质结表现出Ⅱ型能带对齐,价带和导带的带偏置分别为1.24和0.17 e V,表明光生电子从Zr2CO2层转移到In S层,而光生空穴则与之相反,从而实现了电子和空穴在空间上的有效分离。另外,In S是间接带隙半导体材料,能够进一步降低电子和空穴的复合率。综上所述,新型二维Zr2CO2/In S异质结是一种潜在的可见光光催化剂。

• 单位
  内蒙古师范大学