Monolayer MoSi2N4- as promising electrocatalyst for hydrogen evolution reaction: A DFT prediction

过电位 单层 材料科学 密度泛函理论 费米能级 电催化剂 空位缺陷 催化作用 化学物理 电化学 物理化学 结晶学 纳米技术 计算化学 化学 电子 物理 有机化学 量子力学 生物化学 电极
作者
Wangwang Qian,Zhe Chen,Jinfeng Zhang,Lichang Yin
出处
期刊:Journal of Materials Science & Technology [Elsevier BV]
卷期号:99: 215-222 被引量:46
标识
DOI:10.1016/j.jmst.2021.06.004
摘要

The density functional theory (DFT) calculations have been performed to investigate the catalytic properties of monolayer MoSi2N4 for hydrogen evolution reaction (HER). The DFT results show that similar to the majority of other two-dimensional (2D) materials, the pristine MoSi2N4 is inert for HER due to its weak affinity toward hydrogen, while monolayer MoSi2N4-x (x = 0‒0.25) exhibits the highly desirable HER catalytic activities by introducing surface nitrogen vacancy (NV). The predicted HER overpotential (0‒60 mV) of monolayer MoSi2N4-x is lower than that (90 mV) of noble metal Pt, when the concentration of surface NV is lower than 5.6%. Electronic structure calculations show that the spin-polarized states appear around the Fermi level after introducing surface NV, thus making the surface NV on 2D MoSi2N4 a quite suitable site for HER. Moreover, the HER activity of MoSi2N4-x is highly dependent on the surface NV concentration, which can be further related to the center of Si-3p band. Our results demonstrate that the newly discovered 2D MoSi2N4 can be served as a promising electrocatalyst for HER via appropriate defect engineering.
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
张露完成签到 ,获得积分10
1秒前
破晓发布了新的文献求助20
2秒前
思源应助LSH970829采纳,获得10
2秒前
Orange应助炙热的朋友采纳,获得10
2秒前
2秒前
newstrong完成签到,获得积分10
3秒前
22222完成签到,获得积分20
4秒前
洛神之心1124完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
e1发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
Pan完成签到,获得积分10
5秒前
22222发布了新的文献求助10
8秒前
从容飞阳完成签到,获得积分10
8秒前
Akim应助cpl采纳,获得10
8秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
9秒前
赘婿应助xuan采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
小瑞完成签到,获得积分10
11秒前
HCKACECE发布了新的文献求助10
11秒前
星辰大海应助77采纳,获得10
11秒前
子车茗应助科研通管家采纳,获得30
11秒前
YZH应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得30
12秒前
子车茗应助科研通管家采纳,获得30
12秒前
小青椒应助<・)))><<采纳,获得60
12秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
子车茗应助科研通管家采纳,获得30
13秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
CipherSage应助mengyi采纳,获得10
13秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
高分求助中
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
哈工大泛函分析教案课件、“72小时速成泛函分析:从入门到入土.PDF”等 660
Theory of Dislocations (3rd ed.) 500
Comparing natural with chemical additive production 500
The Leucovorin Guide for Parents: Understanding Autism’s Folate 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5226663
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4398072
关于积分的说明 13688295
捐赠科研通 4262686
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2339276
邀请新用户注册赠送积分活动 1336647
关于科研通互助平台的介绍 1292640