Angew.: 模型理解金属掺杂对MoS2 HER反应活性的影响
Yolerz
2020-05-19
氢原子与2H-MoS2基面的弱结合使MoS2作为HER反应电催化剂呈现惰性。过渡金属掺杂可以激活MoS2基面上的相邻硫原子，从而更牢固地结合氢。布鲁克海文国家实验室Qin Wu等人基于密度泛函理论的研究表明，在3d过渡金属系列（Ti，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu和Zn）中，掺杂剂的活化程度存在很大差异。
本文要点：
1）为了了解激活趋势，研究人员提出了一种基于电子促进能的理论模型，该能量将局部硫原子的外层电子全满状态转换为部分空缺，并因此准备与氢原子键合，通常是通过电子从硫转移到相邻的金属原子位点来实现。
2）研究人员展示了一种基于电子结构的氢结合强度的描述符：∆ dp，代表着掺杂金属原子上最低的空d状态与S上的占据p状态之间的局部带间能量分离。
可以使用此模型为将来基于掺杂的过渡金属二卤化物的催化剂设计中，为硫族元素的活化提供指导。
Mingjie Liu, et al. A Physical Model for Understanding the Activation of MoS2 Basal‐plane Sulfur Atoms for the Hydrogen Evolution Reaction
Angew., 2020.
DOI: 10.1002/anie.202003091
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202003091
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