شكافت آب به وسيله ساختار ناهمگون فوتوكاتاليست 〖 /MoSe〗_2MoSTe: مطالعه ابتدا به ساكن

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

چگال

كارشناسي ارشد

در چند دهه اخير، گرمايش زمين به يكي از چالش‌هاي اساسي زيست‌محيطي تبديل شده است. اين پديده، ضرورت گذار از سوخت‌هاي فسيلي و حركت به سمت منابع انرژي پاك و تجديدپذير را دو چندان كرده است. در ميان گزينه‌هاي موجود، گاز هيدروژن به دليل داشتن چگالي انرژي بالا مورد توجه قرار گرفته است. يكي از روش هاي استخراج گاز هيدروژن، شكافت آب است. در واكنش، نور تابيده بر فوتوكاتاليست اكسيژن و هيدروژن توليد مي¬كند. از ميان انواع فوتوكاتاليست-هاي موجود طرح Z بازدهي بيشتري دارد. بنابراين يافتن فوتوكاتاليست طرح Z چالش بزرگي است. در چند سال گذشته، MoSTe به دليل توانايي جذب بالاي نور در طيف مرئي مورد توجه قرار گرفته است . از طرفي MoSe_2 بدليل خواص ويژه در فعاليت¬هاي فوتوكاتاليستي استفاده¬مي¬شود. بنابراين در اين پروژه، با دو تك لايهMoSTeوMoSe_2 يك ساختار ناهمگون ساخته¬شده¬است. براي انجام محاسبات خواص الكتروني از جمله تابع كار، ساختارنواري و گاف نواري از بسته محاسباتيVASP استفاده¬شده¬است. نتايج نشان مي¬دهد اعمال كرنش دو محوره بر ساختار، تأثير مستقيمي بر گاف نواري و تابع كار آن دارد كه اين ويژگي براي بهينه‌سازي عملكرد فوتوكاتاليستي ضروري است. علاوه بر اين، با محاسبه ثابت شبكه بهينه و انرژي همبستگي بين لايه‌اي، برهمكنش‌هاي واندروالسي ميان دو لايه تأييد شد و با تحليل اختلاف چگالي بار دريافتيم، الكترون ها در لايه 〖MoSe〗_2 و حفره¬ها در MoSTe قرار دارند بنابراين در اين فوتوكاتاليست، واكنش اكسايش آب در لايه MoSTe و كاهش آب در لايه 〖MoSe〗_2 انجام مي-شود. چنين رفتاري نشان‌دهنده عملكرد اين ساختار يك فوتوكاتاليست طرح Z است.

237776

محاسباتي

فيزيك

دانشگاه صنعتي اصفهان