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J-GLOBAL ID：202202218535935110   整理番号：22A1047579

JanusアルミニウムオキシスルフィドAl_2OS:強い可視光捕集を有する有望な2D直接半導体光触媒【JST・京大機械翻訳】

Janus Aluminum Oxysulfide Al₂OS: A promising 2D direct semiconductor photocatalyst with strong visible light harvesting

著者 (11件)： Haman Zakaryae (Laboratoire de Physique des Materiaux et Modelisations des Systemes, (LP2MS), Faculty of Sciences, Department of Physics, Moulay Ismail University, Meknes, Morocco) ,  Khossossi Nabil (Laboratoire de Physique des Materiaux et Modelisations des Systemes, (LP2MS), Faculty of Sciences, Department of Physics, Moulay Ismail University, Meknes, Morocco) ,  Khossossi Nabil (Condensed Matter Theory Group, Materials Theory Division, Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, Box 516, 75120 Uppsala, Sweden) ,  Kibbou Moussa (Laboratoire de Physique des Materiaux et Modelisations des Systemes, (LP2MS), Faculty of Sciences, Department of Physics, Moulay Ismail University, Meknes, Morocco) ,  Bouziani Ilyas (Laboratoire de Physique des Materiaux et Modelisations des Systemes, (LP2MS), Faculty of Sciences, Department of Physics, Moulay Ismail University, Meknes, Morocco) ,  Singh Deobrat (Laboratoire de Physique des Materiaux et Modelisations des Systemes, (LP2MS), Faculty of Sciences, Department of Physics, Moulay Ismail University, Meknes, Morocco) ,  Essaoudi Ismail (Laboratoire de Physique des Materiaux et Modelisations des Systemes, (LP2MS), Faculty of Sciences, Department of Physics, Moulay Ismail University, Meknes, Morocco) ,  Ainane Abdelmajid (Laboratoire de Physique des Materiaux et Modelisations des Systemes, (LP2MS), Faculty of Sciences, Department of Physics, Moulay Ismail University, Meknes, Morocco) ,  Ainane Abdelmajid (Condensed Matter Theory Group, Materials Theory Division, Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, Box 516, 75120 Uppsala, Sweden) ,  Ahuja Rajeev (Condensed Matter Theory Group, Materials Theory Division, Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, Box 516, 75120 Uppsala, Sweden) ,  Ahuja Rajeev (Department of Physics, Indian Institute of Technology Ropar, Rupnagar 140001, Punjab, India)
資料名： Applied Surface Science  (Applied Surface Science)
巻： 589  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： B0707B  ISSN： 0169-4332  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 太陽光駆動水解離による水素生産は,現在のエネルギー危機を解決するだけでなく,環境問題を克服するための人工で効果的なプロセスと考えられている。この点に関して,多くの研究が,水分解のための条件を満たし,光触媒プロセスを理解する適切な光触媒の開発に主に向けられている。本研究では,第一原理計算による水素製造H_2のための効率的な光触媒材料として,2次元JanusアルミニウムオキシスルフィドAl_2OSの潜在的応用を初めて提案した。JanusAl_2OS単分子層を,硫化物原子(S)の1つのサブ層を酸素原子(O)に置換することにより,親の二元硫化アルミニウムAlSから設計した。元のAlSと誘導JanusAl_2OSの電子特性をGGA-PBEとHSE06汎関数を用いて計算した。バンド構造によると,AlS単分子層は2.14eVの間接バンドギャップを持つ半導体挙動を示し,一方,JanusAl_2OSは1.579eVの直接バンドギャップを示した。Janus Al_2OSの望ましいバンドギャップにより,Janus Al_2OSの吸収係数は,親のAlSと比較して強い可視光収穫を示した。さらに,Al_2OSの光触媒性能を調べた。著者らの計算は,Al_2OSのバンド端位置が水素発生反応(HER)に適していることを示した。より重要なことに,反応座標に基づいて,Al_2OSのGibbs自由エネルギーΔGH*は,最近報告された2次元JanusGa_2XY(X,Y=S,Se,Te)より小さい0.97eVであることが分かった。さらに,この値は0.5V/Åの外部電場の下で0.97eVから0.69eVに減少した。著者らの結果は,Janus Al_2OSが可視光下で効率的な光触媒に対する基本的要求を満たし,水分解による水素生産の新しい指針を提供することを示した。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *半導体 ,  触媒活性 ,  単分子層 ,  硫化 ,  汎関数 ,  *可視光 ,  *二次元 ,  *光触媒 ,  バンドギャップ
準シソーラス用語： 水素製造 ,  第一原理計算 ,  外部電場 ,  水分解 ,  間接バンドギャップ ,  直接バンドギャップ , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： 2DJanusアルミニウムオキシスルフィド ,  光吸収 ,  光触媒活性 ,  HER ,  外部電場 ,  二軸歪 ,  密度汎関数理論

分類 (3件)： 光化学一般  (CB08010U) ,  下水,廃水の化学的処理  (SC03050W) ,  光化学反応  (CB08020F)

タイトルに関連する用語 (4件)： 可視光 ,  捕集 ,  2D ,  光触媒