معرفی ساختارهای نامتجانس دوبعدی XMoSiP2/BP (X= S, Se) به عنوان کاتالیست نوریِ مناسب برای جداسازیِ کامل آب | ||
| مدل سازی در مهندسی | ||
| دوره 22، شماره 78، پاییز 1403، صفحه 123-140 اصل مقاله (3.77 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2024.32114.2549 | ||
| نویسندگان | ||
| سمیه غلامی1؛ نیره قبادی2؛ سمانه سلیمانی* 3 | ||
| 1استادیار، گروه مهندسی برق، واحد قائمشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائمشهر، ایران | ||
| 2دانشیار، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران | ||
| 3استادیار، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله با استفاده از نظریه تابع چگالی خواص ساختاری، الکترونیکی و نورکاتالیستیِ پیوندهای XMoSiP2/BP (X= S, Se) را بررسی میکنیم. پایداریِ این ساختارها توسط پراکندگی فونون و انرژی تشکیل اثبات میشود. توزیع پتانسیل و اختلاف چگالی بارِ محاسبه شده برای ساختارهای نامتجانسِ XMoSiP2/BP حاکی از وجودِ یک میدانِ خودساخته در این پیوندهاست. دیاگرام نوار انرژی نشان میدهد این پیوندها دارای شکاف انرژی مستقیم در محدوده 66/0 تا 27/1 الکترونولت هستند. با مشخص کردن سهم BP و XMoSiP2 در دیاگرام نوار انرژیِ XMoSiP2/BP نشان داده میشود که ساختارهای بررسی شده دارای همترازی نواریِ نوع II هستند که آنها را برای به کارگیری به عنوان کاتالیست نوری در جداسازی آب مناسب میسازد. قابلیت تحرک بالا )حداکثر cm2 V-1 s-1 9806 برای الکترونها و حداکثرcm2 V-1 s-1 53500 برای حفرهها) اختلافِ زیادِ قابلیت تحرک در جهات x و y و همچنین تفاوتِ قابل توجه در قابلیت تحرکِ الکترونها و حفرهها، کاراییِ این ساختارها را به عنوان کاتالیست نوری افزایش میدهد. محاسبات نوری نشان میدهد ضرایب جذب نوریِ ساختارهای نامتجانس XMoSiP2/BP در اغلبِ مناطق طیف خورشید از تکلایههای تشکیلدهنده خود بزرگتر بوده و مقادیرِ بالای ضرایب جذب در نواحی مرئی و ماوراء بنفش بیانگر قابلیتِ بسیار خوبِ ساختارهای نامتجانس پیشنهادی در استفاده از نور خورشید است. بررسی موقعیت لبههای نوار ظرفیت و هدایت نسبت به سطوح اکسایش و کاهش آب نشان میدهد که دو ساختار از چهار ساختار نامتجانسِ پیشنهادی میتوانند به عنوان کاتالیستهای نوریِ خوبی برای جداسازیِ کامل آب و تولید همزمانِ اکسیژن و هیدروژن مورد استفاده قرار گیرند. | ||
| کلیدواژهها | ||
| واژگان کلیدی: مواد دو بعدی؛ ساختارهای نامتجانس؛ جداسازی کامل آب؛ کاتالیست نوری؛ نظریه تابع چگالی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 696 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 489 |
||
| تعداد نشریات | 22 |
| تعداد شمارهها | 722 |
| تعداد مقالات | 10,383 |
| تعداد مشاهده مقاله | 72,839,592 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 64,536,162 |