10月7日消息，一篇提交于arXiv的论文（编号2610.09719）对二维六方氮化铍（h-Be3N2）单层的光催化水分解性能开展了系统的第一性原理密度泛函理论（DFT）研究，作者为Karan Patel、Hetvi Jadav与Himanshu Pandey。

计算基于PBE泛函的电子结构结果显示，h-Be3N2是带隙约1.74 eV的直接带隙半导体——这一带隙恰好覆盖可见光波段，使其成为可见光驱动光催化的候选材料。带边对齐分析表明，其导带与价带位置在中性和碱性环境下可同时满足析氢反应（HER）与析氧反应（OER）的氧化还原电位，具备整体光催化分解水的能力；在酸性条件下价带位置仅足以支撑OER，材料表现为光阴极行为；而在中性pH下，施加0.77 V外部电位即可实现HER。

研究还评估了该单层的结构稳定性，支持其在水场景下的应用前景。技术路线上，二维氮化物是继石墨烯、MXene之后光催化材料研究的新方向：相比广泛研究的金属氧化物光催化剂（如TiO2带隙过大仅响应紫外光），h-Be3N2的直接带隙与合适带边位置有望将太阳能利用谱段拓展至可见光区间。若后续实验合成与水分解验证成功，该材料可为绿氢制备提供新的低维材料选项。目前该成果尚处于理论计算阶段，实验确认仍有待开展。 （来源：arXiv）