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本课题组在InSe/g-C₃N₄异质结构用作水分解催化剂材料的模拟研究方面取得最新进展。2019年5月31日，张佳慧同学在J. Phys. Chem. Lett. 期刊上（2018年影响因子:8.709）发表论文：Type-II InSe/g-C₃N₄ Heterostructure as a High-Efficiency Oxygen Evolution Reaction Catalyst for Photoelectrochemical Water Splitting。

以有效储存化学品的形式开发可再生太阳能已被广泛认为是满足未来全球能源需求最有前景的方式。利用太阳能和光催化剂，水分解产生氧气和氢气成本低，是解决环境问题和能源危机的有希望和吸引人的方法。近来，光催化剂的开发已经做了很大的努力，一系列半导体的光催化活性已被广泛证明，如ZnO，WO₃，Bi₂WO₆和CdS。但是，低的可见光吸收率和高的电子空穴复合率中，极大地限制了半导体光催化的实际应用。因此，寻找能够在可见光照射下直接分解水并提高其催化效率的半导体光催化剂是一项具有挑战性的任务。我们提出了InSe / g-C₃N₄范德华（vdW）异质结构的概念设计，通过使用第一性原理系统地研究了InSe / g-C₃N₄异质结构的结构和电子性质，带对准以及水吸附和分解情况。II型带对准的InSe / g-C₃N₄具有2.04eV的直接带隙，这有利于电子和空穴的分离，并且对于H2O的氧化还原反应具有适当的价带和导带位置。此外，计算了在InSe / g-C₃N₄不同面水分解的OER过程的自由能变化，自由能的值降低到约-0.406 eV，表明水分解的OER是一种热力学上允许的反应。这些研究表明InSe / g-C₃N₄异质结构可用作高性能水分解催化剂。

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpclett.9b00909