Computer modeling of CdS@Co(OH)2 nanocomposites for visible-light-driven photocatalysis

Heliyon, 2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1016/j.heliyon.2026.e44715
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

In this paper, we present a comprehensive first-principles investigation of the electronic structure and optical properties of pristine CdS nanofilms and CdS@Co(OH) 2 nanocomposites, employing linear response time-dependent density functional theory. Our modeling reveals that two-dimensional, graphene-like CdS nanofilms exhibit a shortened Cd–S bond and a reduced band gap relative to bulk CdS, thereby extending their optical absorption into the visible region. Upon deposition of Co(OH) 2 , the band gap is further narrowed (redshifted), and new in-gap states emerge. Although these states may not favor overall water splitting, our calculations confirm that hydrogen evolution remains feasible in the presence of sacrificial agents. Notably, the formation of the CdS@Co(OH) 2 nanocomposite induces a transition from a direct to an indirect band gap, resulting in prolonged photoexcited electron lifetimes and suppressed recombination. The calculated optical response spectra are critically compared with available experimental data, providing a robust validation of our theoretical approach. By elucidating the interfacial electronic and optical behavior at the atomic scale, this work addresses a significant knowledge gap in the field and offers valuable guidance for the rational design of next-generation photocatalysts.