计算研究改性WS2/GQDs异质结构的电学和光催化性能

摘要

cqvip:太阳能吸收和光诱导电荷的分离和转移是提高光催化性能的关键。基于密度泛函理论,通过密度泛函理论计算,研究了石墨烯量子点(graphene quantum dots,GQDs)、纯WS2和O改性WS2、GQDs基异质结构的结构、电学和光催化性能。通过形成能和结合能分析发现,O容易取代S原子,并且取代后形成的结构模型比较稳定。与GQDs相比,WS2/GQDs和O-WS2/GQDs异质结构的吸收峰红移,吸收强度也显著增加,同时形成了典型的type-Ⅱ能级结构,这能够捕获更多的太阳光和促进光生电荷的分离和转移。O掺杂可以改变O-WS2/GQDs的电子结构,使之有利于光催化。因此,这项工作为设计新的GQDs基异质结构,提高太阳能的吸收和转换效率提供了一个有前景的方法。