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摘要

通过基于密度泛函理论的第一性原理计算, 对光催化水解半导体Ag2ZnSnS4的改性方案做了理论研究. 在与同类化合物的带边位置比较后发现, Cu与Ge共掺杂能够在Ag2ZnSnS4中实现禁带宽度和带边位置的双重调节, 从而使其能带结构优化到光催化水解最为理想的状态. 另外, CuGaSe2 可与Ag2ZnSnS4形成type-Ⅱ型带阶结构, 制备它们的异质结同样可用于提升其光催化水解性能.

关键词:

By using the first-principles calculation based on density functional theory, we propose some approaches to improving the efficiency for the photocatalyst Ag2ZnSnS4 from a theoretical aspect. Comparing its band edge positions with those of other similar compounds, we find that Cu, Ge codoping can adjust both the band gaps and band edge positions of Ag2ZnSnS4 at the same time, which can optimize its band structure for water splitting. In addition, Ag2ZnSnS4 has a type-Ⅱ band offset with another photocatalyst CuGaSe2. Preparation of its homojunction can also improve their efficiencies of photocatalysis hydrolyzation.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.

基金项目:国家自然科学基金(批准号: 61204104, 11104069, 51271061, 61475045)、广西自然科学基金(批准号: 2014GXNSFCA118002)、广西大学科研基金(批准号: XGZ130718)和湖南省光电信息集成与光学制造技术重点实验室资助的课题.

Authors and contacts

1.
2.

Funds:Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 61204104, 11104069, 51271061, 61475045), the Natural Science Foundation of Guangxi Province, China (Grant No. 2014GXNSFCA118002), the Scientific Research Foundation of Guangxi University, China (Grant No. XGZ130718), and the Hunan Provincial Key Laboratory of Photoelectric Information Integration and Optical Manufacturing Technology.

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