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二维光解水材料的理论设计

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目前,人们面临着日益严重的能源与环境危机.氢气是一种清洁能源,而通过光解水制氢成为解决上述问题的有效途径.光吸收及电子空穴分离是决定光解水能量转化效率的关键因素,对于它们的研究有助于人们开发高效的光解水制氢材料.二维材料由于具有较大的比表面积、载流子迁移路程短、优异的光学性质等特性,引起了人们的广泛关注.本文从理论上介绍了二维光解水制氢材料的最新进展.其中包括:通过筛选、设计及调控的方法寻找新的二维光解水材料;通过分子设计和化学改性方法增强二维材料的光吸收性能;通过构建二维范德华异质结促进光生电子和空穴的分离;通过引入内禀电场的手段同时增强光吸收及光生电子和空穴的分离.另外,本文展望了二维光解水制氢材料理论研究所面临的机遇和挑战.
Theoretical advances in two-dimensional materials for photocatalytic water splitting

付岑峰、杨金龙

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中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心,化学物理系,量子信息与量子科技前沿协同创新中心,合肥230026

第一性原理计算 二维材料 光解水 能带调控

国家重点研发计划国家自然科学基金安徽量子通信与量子计算机重大项目

2016YFA020060421688102AHY090400

2021

10.1360/TB-2020-1039

科学通报
中国科学院国家自然科学基金委员会

科学通报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.269
ISSN：0023-074X
年,卷(期)：2021.66(6)
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