光催化分解水的最佳带隙是多少?有没有文献写呢？

我觉得没有“最佳带隙”吧，肯定是越小越好。water splitting 热力学要求是 1.23 eV，如果不考虑催化动力学，只要半导体导带和价带位置合适，带隙大于1.23 eV，都有可能实现overall water splitting。但是，催化动力学不可能被忽视，所以半导体的驱动力一定要比理论值大，大多少好？取决于你的助催化剂的性能。

实际上可供选择半导体材料就那么几类，要么是硅，砷化镓这种半导体，要么是氧化物，不然就是硫/磷化物等。就算不考虑是p/n型还是本征半导体，由于 O 2p 等分子orbital的限制，能带结构不是想调节就能调节的。总之蛮复杂的，可选择的半导体不多。如果你指的是z-scheme，那就更没啥最佳带隙了吧，先匹配能级再说，吸光自然是越多越好。

直接带隙半导体材料就是导带最小值（导带底）和价带最大值（价带顶）在k空间中处于同一位置的半导体。电子要跃迁到导带上产生导电的电子和空穴（形成半满能带）只需要吸收能量。直接带隙半导体的重要性质：当价带电子往导带跃迁时，电子波矢不变，在能带图上即是竖直地跃迁，这就意味着电子在跃迁过程中，动量可保持不变——满足动量守恒定律。相反，如果导带电子下落到价带（即电子与空穴复合）时，也可以保持动量不变——直接复合，即电子与空穴只要一相遇就会发生复合（不需要声子来接受或提供动量）。

1.2eV～3.9eV，是半导体的定义，但是现代发展已经不限于此，比如石墨烯的高速高频低功耗半导体就只有0.3～0.7eV，而蓝光led禁带是4.1，军用的抗干扰半导体是4.7～5eV。

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