Study of photogenerated exciton dissociation in transition metal dichalcogenide van der Waals heterojunction A2-MWS4: A first-principle study

2021 ◽  
Author(s):  
Hong Cui ◽  
yazhou wang ◽  
Tong Liu ◽  
Yunjian Chen ◽  
Pengyue Shan ◽  
...  
Keyword(s):  
Hydrogen Production ◽  
Transition Metal ◽  
Production Efficiency ◽  
Van Der Waals ◽  
Transition Metal Dichalcogenide ◽  
First Principle ◽  
Exciton Dissociation ◽  
Photocatalytic Hydrogen Production

In order to explore the photocatalytic hydrogen production efficiency of MoS2/WSe2 heterostructure (A2-MWS4) as photocatalysts, It is highly desirable to study the photogenerated exciton dissociation related to photocatalysis. The electronic...

Accelerated Exciton Dissociation and Electron Extraction across Metallic Sulfide-Carbon Nitride Ohmic Interface for Efficient Photocatalytic Hydrogen Production

2021 ◽  
Author(s):  
Jun Zhou ◽  
Junjie Zhang ◽  
Jing Zhao ◽  
Haozhi Wang ◽  
Rui Liu
Keyword(s):  
Hydrogen Production ◽  
Transition Metal ◽  
Work Function ◽  
Carbon Nitride ◽  
Metal Sulfide ◽  
Exciton Dissociation ◽  
Photocatalytic Hydrogen Production ◽  
Transition Metal Sulfide ◽  
Lower Work Function ◽  
Electron Extraction

Herein, MOF derived transition metal sulfide (Co3S4) with metallic characteristic is introduced to create an ohmic contacted Co3S4-CN heterojunction interface. By the virtue of electron injection from lower work function...

Fast and High Photoresponsivity Gallium Telluride / Hafnium Selenide Van der Waals Heterostructure photodiode

2021 ◽  
Author(s):  
Amir M Afzal ◽  
Sohail Mumtaz ◽  
Muhammad Zahir Iqbal ◽  
Muhammad Waqas Iqbal ◽  
Alina Manzoor ◽  
...  
Keyword(s):  
Transition Metal ◽  
Van Der Waals ◽  
Semiconductor Materials ◽  
Transition Metal Dichalcogenide ◽  
Van Der Waals Heterostructure ◽  
Gallium Telluride ◽  
Optoelectronics Devices

Transition metal dichalcogenide (TMD) semiconductor materials-based van der Waals (vdW) heterostructures have gained huge attention due to their superior capabilities and multi-functionalities in electronics and optoelectronics devices. In this work,...

Self-Coupled g-C3N4 van der Waals Heterojunctions for Enhanced Photocatalytic Hydrogen Production

2019 ◽  
Vol 2 (7) ◽  
pp. 4692-4699 ◽  
Author(s):  
Haiyun Li ◽  
Hao Tian ◽  
Xiaodeng Wang ◽  
Mingyu Pi ◽  
Shengsheng Wei ◽  
...  
Keyword(s):  
Hydrogen Production ◽  
Van Der Waals ◽  
Photocatalytic Hydrogen Production

In situ photo-assisted deposition and photocatalysis of ZnIn2S4/transition metal chalcogenides for enhanced degradation and hydrogen evolution under visible light

2016 ◽  
Vol 45 (2) ◽  
pp. 552-560 ◽  
Author(s):  
Wei Yang Lim ◽  
Minghui Hong ◽  
Ghim Wei Ho
Keyword(s):  
Hydrogen Production ◽  
Transition Metal ◽  
Visible Light ◽  
Hydrogen Evolution ◽  
Metal Chalcogenides ◽  
Co Catalyst ◽  
Photocatalytic Hydrogen Production ◽  
Transition Metal Chalcogenides ◽  
Enhanced Degradation

In-situ aqueous photo-assisted deposition of transition metal chalcogenides co-catalyst has shown to infiltrate hierarchical host ZnIn2S4 photocatalyst for efficient photocatalytic hydrogen production and degradation under visible light.

2D/2D heterojunction of Ti3C2/g-C3N4 nanosheets for enhanced photocatalytic hydrogen evolution

Nanoscale ◽  
2019 ◽  
Vol 11 (17) ◽  
pp. 8138-8149 ◽  
Author(s):  
Tongming Su ◽  
Zachary D. Hood ◽  
Michael Naguib ◽  
Lei Bai ◽  
Si Luo ◽  
...  
Keyword(s):  
Hydrogen Production ◽  
Hydrogen Evolution ◽  
Production Efficiency ◽  
Photocatalytic Hydrogen Production ◽  
Photocatalytic Hydrogen Evolution

The separation of photogenerated carriers and photocatalytic hydrogen production efficiency was greatly enhanced by the 2D/2D heterojunction of Ti3C2/g-C3N4.

scholarly journals Spin-textured Chern bands in AB-stacked transition metal dichalcogenide bilayers

2021 ◽  
Vol 118 (36) ◽  
pp. e2112673118
Author(s):  
Yang Zhang ◽  
Trithep Devakul ◽  
Liang Fu
Keyword(s):  
Transition Metal ◽  
Displacement Field ◽  
Anomalous Hall Effect ◽  
Quantum Spin ◽  
Transition Metal Dichalcogenide ◽  
First Principle ◽  
First Principle Calculations ◽  
Hall Effects ◽  
Topological States ◽  
Spin Texture

While transition-metal dichalcogenide (TMD)–based moiré materials have been shown to host various correlated electronic phenomena, topological states have not been experimentally observed until now [T. Li et al., Quantum anomalous Hall effect from intertwined moiré bands. arXiv [Preprint] (2021). https://arxiv.org/abs/2107.01796 (Accessed 5 July 2021)]. In this work, using first-principle calculations and continuum modeling, we reveal the displacement field–induced topological moiré bands in AB-stacked TMD heterobilayer MoTe2/WSe2. Valley-contrasting Chern bands with nontrivial spin texture are formed from interlayer hybridization between MoTe2 and WSe2 bands of nominally opposite spins. Our study establishes a recipe for creating topological bands in AB-stacked TMD bilayers in general, which provides a highly tunable platform for realizing quantum-spin Hall and interaction-induced quantum anomalous Hall effects.

scholarly journals 2D/2D layered nano-heterostructures of transition metal dichalcogenides (MS2, M = Mo, Sn) and graphitic carbon nitride (g-C3N4) for photocatalytic hydrogen production and environmental remediation

2021 ◽  
Author(s):  
Ειρήνη Κουτσουρούμπη
Keyword(s):  
Hydrogen Production ◽  
Transition Metal ◽  
Environmental Remediation ◽  
Carbon Nitride ◽  
Transition Metal Dichalcogenides ◽  
Graphitic Carbon ◽  
Graphitic Carbon Nitride ◽  
Photocatalytic Hydrogen Production ◽  
Metal Dichalcogenides

Οι εξαιρετικά αποδοτικοί και οικονομικά αποδοτικοί φωτοκαταλύτες είναι από τους πιο σημαντικούς στόχους στον τομέα της παραγωγής καθαρής ενέργειας και της περιβαλλοντικής αποκατάστασης. Για να κατανοήσουμε τους μηχανισμούς φωτοχημικής μεταφοράς φορτίου στη νανοκλίμακα, είναι απαραίτητο να αναπτυχθούν καταλύτες υψηλής αποτελεσματικότητας. Η παρούσα διδακτορική διατριβή επικεντρώνεται στην επιτυχή ανάπτυξη μιας νέας συνθετικής στρατηγικής για την προετοιμασία 2D/2D πολυεπίπεδων νανο-ετεροδομών διχαλκογονιδίων μετάλλων μετάπτωσης (MS2, M = Mo, Sn) και γραφιτικού νιτριδίου του άνθρακα (g-C3N4) για εφαρμογές στην φωτοκαταλυτική παραγωγή καυσίμων και περιβαλλοντική αποκατάσταση . Σε αυτό το πλαίσιο, ο ορθολογικός σχεδιασμός νέων φωτοχημικών συστημάτων μας οδήγησε στη σύνθεση πολυεπίπεδων ετεροδομών με την εναπόθεση νανοφυλλών MoS2 με μεταβλητά πλευρικά μεγέθη στην επιφάνεια του g-C3N4. Αυτές οι σύνθετες δομές μελετήθηκαν ως καθοδικοί καταλύτες για φωτοκαταλυτική παραγωγή υδρογόνου από νερό υπό υπεριώδη ακτινοβολία και ορατό φως. Γενικά, ο φωτοχημικός διαχωρισμός του νερού για την παραγωγή υδρογόνου είναι μια πολύ ελκυστική και πολλά υποσχόμενη λύση στην ενεργειακή κρίση και στο πρόβλημα της κλιματικής αλλαγής. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνειτην αναγωγή των πρωτονίων του νερού σε μοριακό υδρογόνο στην επιφάνεια ενός ημιαγώγιμου καταλύτη. Από την άλλη πλευρά, τα περιβαλλοντικά προβλήματα των υδάτων οφείλονται κυρίως στη ρύπανση του νερού που προκαλείται από ιδιαίτερα τοξικά και καρκινογόνα μεταλλικά ιόντα, όπως το εξασθενές χρώμιο (Cr(VI)). Για το λόγο αυτό, καταφέραμε να συνθέσουμε νανο-ετεροδομές MoS2/g-C3N4 ντοπαρισμένες με Ni, καθώς και νανο-ετεροδομές SnS2/g-C3N4 που επιδεικνύουν υψηλή φωτοκαταλυτική δράση στην αναγωγή του Cr(VI) στην πολύ λιγότερο τοξική μορφή χρωμίου, Cr(III). Ένα αξιοσημείωτο σημείο αυτών των καταλυτικών συστημάτων είναι ότι όλες οι αντιδράσεις φωτοχημικής αναγωγής πραγματοποιήθηκαν σε υδατικά διαλύματα Cr(VI) χωρίς την παρουσία θυσιαζόμενων ενώσεων ως δοτών ηλεκτρονίων. Όλες οι παραπάνω ετεροσυνδέσεις μπορούν να διευκολύνουν τον υψηλό ρυθμό διαχωρισμού και μεταφοράς των φωτοεπαγόμενων φορέων φορτίου, επιδεικνύοντας βελτιωμένη καταλυτική συμπεριφορά έναντι των μακροσκοπικών αναλόγων τους στην παραγωγή υδρογόνου καθώς και στην αναγωγή του εξασθενούς χρωμίου. Οι φωτοκαταλυτικές αντιδράσεις πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση οικονομικά αποδοτικών και φιλικών προς το περιβάλλον αντιδραστηρίων και τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας για την επίλυση βασικών ενεργειακών και περιβαλλοντικών προκλήσεων.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document