Production d'hydrogène par des photocatalyseurs 2D : Théorie de la fonctionnelle de la densité

Abstract

Dans notre thèse, nous avons étudié les caractéristiques photocatalytiques et la production d'hydrogène en fonction de la contrainte et du pH pour certains matériaux tétragonaux de type graphéne. Notre étude théorique s’est basée sur les principes de la théorie fonctionnelle de la densité tout en utilisant les méthodes des ondes planes augmentées linéarisées (FP-LAPW) afin de déduire les propriétés optoélectroniques. Ces méthodes sont implémentées dans les codes Wien2k. Les résultats de notre travail concernant les matériaux 2D des structures tétragonales et hexagonales montrent que la contrainte biaxiale peut modifier les propriétés électroniques, optiques et électriques. Ainsi nous avons montré que la production d'hydrogène varie par rapport aux propriétés du matériau et de sa structure. Les propriétés optiques et la production d'hydrogène du tétragonale t-SiC sont très élevées par rapport à celles du t-Si3C5 et du t-BN. On a trouvé également que la production d'hydrogène et les propriétés optiques de la structure GaN hexagonale sont meilleures à celles du AlN. En plus, nous avons montré que les caractéristiques photocatalytiques et la production d'hydrogène s'améliorent en fonction de la contrainte et du pH.