二维四角TiC单层片上的析氢反应研究

• 作者: 孙楠楠 赵志超 张宇 赵翠莲 董海阳
• 来源期刊: 分子催化
• 学科: 化学
• 关键词: 密度泛函理论 TiC单层片 覆盖率 催化性能
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Articles
• 页码范围: 12-21
• 页数: 10页
• 分类号: O643.32
• 语种: 中文
• DOI: 10.16084/j.issn1001-3555.2022.01.002

摘要

电解水是目前获得氢气的高效方法之一.过渡金属碳化物因其廉价且在析氢反应(HER)中表现出较高的催化活性而备受关注.我们利用第一性原理首先计算了新型二维四角TiC单层片的稳定性及电子性质,进而计算其表面不同活性位点、不同氢覆盖率下的吸附能、吉布斯自由能(△ GH*)等属性,并且将对应的微观结构进行了系统分析比较,同时结合差分电荷密度理论,分析了 TiC单层片氢吸附的电荷转移及成键特性.结果发现TiC单层片表面的topC2位点在氢覆盖率为100％时,吉布斯自由能是-0.0611 eV,表明四角TiC二维片表面的topC2位点在高覆盖率下具有很好的HER催化性能.为电化学还原水的析氢反应提供了一种有前景的二维催化剂材料.