Electric field tuned MoS2/metal interface for hydrogen evolution catalyst from first-principles investigations

材料科学 电场 覆盖层 基质(水族馆) 催化作用 密度泛函理论 化学物理 肖特基势垒 纳米技术 光电子学 计算化学 物理化学 化学 地质学 物理 有机化学 海洋学 二极管 量子力学 生物化学
作者
Furi Ling,Tingwei Zhou,Xuan Liu,Wenjing Kang,Wen Zeng,Y X Zhang,Lei Fang,Ying‐Rui Lu,Miao Zhou
出处
期刊:Nanotechnology [IOP Publishing]
卷期号:29 (3): 03LT01-03LT01 被引量:22
标识
DOI:10.1088/1361-6528/aa9eb5
摘要

Understanding the interfacial properties of catalyst/substrate is crucial for the design of high-performance catalyst for important chemical reactions. Recent years have witnessed a surge of research in utilizing MoS2 as a promising electro-catalyst for hydrogen production, and field effect has been employed to enhance the activity (Wang et al 2017 Adv. Mater. 29, 1604464; Yan et al 2017 Nano Lett. 17, 4109-15). However, the underlying atomic mechanism remains unclear. In this paper, by using the prototype MoS2/Au system as a probe, we investigate effects of external electric field on the interfacial electronic structures via density functional theory (DFT) based first-principles calculations. Our results reveal that although there is no covalent interaction between MoS2 overlayer and Au substrate, an applied electric field efficiently adjusts the charge transfer between MoS2 and Au, leading to tunable Schottky barrier type (n-type to p-type) and decrease of barrier height to facilitate charge injection. Furthermore, we predict that the adsorption energy of atomic hydrogen on MoS2/Au to be readily controlled by electric field to a broad range within a modest magnitude of field, which may benefit the performance enhancement of hydrogen evolution reaction. Our DFT results provide valuable insight into the experimental observations and pave the way for future understanding and control of catalysts in practice, such as those with vacancies, defects, edge states or synthesized nanostructures.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Akim应助cmx采纳,获得10
1秒前
WC241002292完成签到,获得积分10
2秒前
颜倾完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
xkm完成签到,获得积分10
5秒前
hang完成签到,获得积分10
6秒前
江沉晚吟完成签到 ,获得积分10
6秒前
Hello应助狂妄冰戟采纳,获得10
6秒前
7秒前
浮游应助星辰坠于海采纳,获得10
8秒前
8秒前
Jasper应助会飞的史迪奇采纳,获得10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
勤劳寒烟完成签到,获得积分10
10秒前
lepus发布了新的文献求助10
10秒前
yznfly举报上海材料研一求助涉嫌违规
10秒前
欣喜寄文发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
xnz完成签到,获得积分20
12秒前
why发布了新的文献求助10
12秒前
现代飞鸟完成签到,获得积分10
12秒前
优美翠丝发布了新的文献求助10
13秒前
龙仔完成签到 ,获得积分10
13秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1001
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
On the application of advanced modeling tools to the SLB analysis in NuScale. Part I: TRACE/PARCS, TRACE/PANTHER and ATHLET/DYN3D 500
L-Arginine Encapsulated Mesoporous MCM-41 Nanoparticles: A Study on In Vitro Release as Well as Kinetics 500
Virus-like particles empower RNAi for effective control of a Coleopteran pest 400
Elements of Evolutionary Genetics 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5460885
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4565924
关于积分的说明 14302173
捐赠科研通 4491506
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2460346
邀请新用户注册赠送积分活动 1449679
关于科研通互助平台的介绍 1425492