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首页> 中文期刊> 《江西师范大学学报：自然科学版》 >Zn掺杂MoS2的构型、电子结构及电催化析氢性能的理论研究

Zn掺杂MoS2的构型、电子结构及电催化析氢性能的理论研究

         
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采用密度泛函理论(DFT)方法对二硫化钼(MoS2)完整表面和不同掺杂浓度下过渡金属Zn原子掺杂MoS2表面(Zn-MoS2)的构型、电子结构及其电催化析氢性能进行了研究.研究结果表明:与MoS2完整表面相比,Zn掺杂单层MoS2的氢吸附吉布斯自由能(-0.09 eV)明显减小,接近理想值(约0 eV),表现出优异的析氢催化反应性能.电子结构研究结果表明:Zn掺杂MoS2表面后,体系费米能级附近出现了Zn-3d轨道的带隙态,这表明有效调控了MoS2催化材料的电子结构.在费米能级附近还出现了与Zn原子相邻的S原子的3p轨道的新电子态,可有效增强S-3p轨道和H-1s轨道的重叠,从而提高吸附氢的性能、优化电催化析氢性能.进一步对不同Zn掺杂浓度下Zn-MoS2体系的研究结果表明提高Zn掺杂浓度仍能保持优异的电催化析氢反应性能.该文通过引入不同Zn掺杂浓度的方法,对MoS2电催化剂的电子结构进行调控,从而有效提升电催化析氢反应性能.

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