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本课题组在In₂SeS/g-C₃N₄异质结构用作光催化水分解催化剂材料的模拟研究方面取得最新进展。2020年5月，韩福盛同学在J. Mater. Chem. C.期刊上（2018年影响因子：6.641）发表论文：The In₂SeS/g-C₃N₄ heterostructure: a new two-dimensional material for photocatalytic water splitting。

当前，寻找新型环保的可再生能源能源已成为热门话题。近年来，由于氢气具有常温下化学性质稳定，燃烧热值高，燃烧产物无污染的优点，得到了广泛的关注。光催化水分解制备氢气是一种有效的方法。目前，各种类型的光催化剂已被广泛研究，主要关注的是两种类型：以TiO₂，ZnO，WO₃为代表的氧化物和以CdS，ZnS为代表的硫化物。但是，大多数氧化物的缺点是带隙太宽，光吸收效率低。尽管硫化物的带隙较窄，但很容易在光催化过程中被光蚀刻。而且，这些氧化物和硫化物的电子和空穴很容易复合。这些缺点限制了他们在光催化领域的实际应用。因此，有必要探索一种新型高效的光催化剂，其可以有效地吸收太阳光并容易实现电子和空穴的分离。因此，我们提出了In₂SeS/g-C₃N₄范德华异质结构的概念设计，通过使用第一性原理系统地研究了In₂SeS/g-C₃N₄异质结的结构，电子和光学性质，并测试了异质结在不同PH值下光催化水分解的热力学可行性。结果表明，带隙为2.03 eV的In₂SeS/g-C3N4异质结是典型的II型半导体，可确保产生的电子和空穴可以有效地分离。其导带最小值（CBM）和价带最大值（VBM）均满足光催化水分解的电极电位要求。同时，In₂SeS/g-C3N4异质结具有很强的吸光能力，主要吸收紫色和蓝色光。在中性条件下（pH = 7），体系的吉布斯自由能在析氧反应（OER）过程中持续降低，证明了在热力学上的可行性。这些研究表明In₂SeS/g-C₃N₄异质结可用作高性能水分解催化剂。