基于密度泛函理论的掺杂型单层MoS 2 电子结构和光催化水解制氢研究

发布时间：2024-03-06 18:46

　　作为现在能源支柱的化石能源不仅是不可再生资源,还因为自身性能,造成了一系列的环境问题,比如热污染、温室效应、酸雨等。这个时候新能源的开发就显得尤为重要,其中太阳能作为新能源中容易获取、清洁无污染的一种,日益得到人们重视。太阳能有热利用、光利用、光化利用等多种方式。在众多太阳能的利用方式中,利用太阳能制取氢能的方式清洁无污染,同时具有较大潜力。本文采用基于密度泛函的第一性原理探究了掺杂型单层MoS₂的电子结构和水解制氢能力,为光催化水解制氢提供机理数据。本文的研究内容主要包括两部分。第一部分通过对本征和O、Se、Te掺杂单层MoS₂的结构参数、能带结构、氧化还原电势、态密度、光吸收特性和光催化潜力进行计算。结果表明,本征和掺杂的单层MoS₂的晶胞参数、键长随原子半径的增大而增大,键角随原子半径的增大而减小,掺杂前后禁带宽度依次变小,导电性增强,掺杂后的单层MoS₂产生了红移,可见光吸收效率增强。O、Se、Te掺杂单层MoS₂的导带底电位负于水解制氢反应的还原势,其价带顶电势正于水...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 光催化水解制氢原理与过程
    1.3 MoS₂ 简介
    1.4 单层MoS₂研究现状
    1.5 论文的主要研究内容
2 计算方法和软件介绍
    2.1 主要计算方法
    2.2 软件包介绍
3 O,Se和 Te掺杂单层MoS₂研究
    3.1 模型和计算参数
    3.2 结果与讨论
    3.3 本章总结
4 MoS₍2(1-x))Se_2x吸附水分子研究
    4.1 模型与计算参数
    4.2 本征MoS₂吸附水分子分析
    4.3 不同x值的MoS₍2(1-x))Se_2x吸附水分子分析
    4.4 本章总结
5 总结和展望
    5.1 全文总结
    5.2 课题展望
致谢
参考文献
附录 攻读学位期间主要研究成果



本文编号：3920789