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X/g-C3N4(X=g-C3N4、AlN及GaN)异质结光催化活性的理论研究
文献摘要：
本文采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了单层g-C3N4以及X/g-C3N4(X=g-C3N4、AlN及GaN)异质结的稳定性、电子结构、功函数及光学性质.结果表明,X/g-C3N4异质结的晶格失配率和晶格失配能极低,说明X/g-C3N4具有优异的稳定性.与单层g-C3N4相比,X/g-C3N4的带隙均减小,态密度的波峰和波谷均大幅提高且出现了红移现象,处于激发态的电子数量增加,使得电子跃迁变得更为容易,表明构建异质结有利于提高体系对可见光的响应能力.此外,X/g-C3 N4的功函数均减小且在界面处形成了内建电场,有效抑制了光生电子-空穴对的复合,这对载流子的迁移以及光催化能力的提高大有裨益.其中,GaN/g-C3N4的功函数最小,在界面处存在电势差形成了内建电场且红移现象最明显,可推测GaN/g-C3N4的光催化性能最好.因此,本文提出的构建异质结是提高体系光催化活性的有效手段.
文献关键词：
异质结;第一性原理;电子结构;光学性质;光催化性能;GaN/g-C3N4异质结;AlN/g-C3N4异质结
中图分类号：
作者姓名：
刘晨曦;潘多桥;庞国旺;史蕾倩;张丽丽;雷博程;赵旭才;黄以能
作者机构：
伊犁师范大学,新疆凝聚态相变与微结构实验室,伊宁 835000;南京大学物理学院,固体微结构物理国家重点实验室,南京 210093
文献出处：
引用格式：
[1]刘晨曦;潘多桥;庞国旺;史蕾倩;张丽丽;雷博程;赵旭才;黄以能-.X/g-C3N4(X=g-C3N4、AlN及GaN)异质结光催化活性的理论研究)[J].人工晶体学报,2022(03):450-458
A类：
B类：
C3N4,AlN,GaN,异质结,光催化活性,基于密度,密度泛函理论,第一性原理,平面波,电子结构,功函数,光学性质,晶格失配,和晶格,带隙,态密度,波峰,波谷,红移,激发态,电子数,跃迁,可见光,响应能力,内建电场,光生电子,空穴,载流子,光催化能力,大有裨益,电势差,光催化性能
AB值：
0.289082
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