设计具有与铂相当析氢性能的黑磷烯
材料科学
2019-10-10 v1
摘要
黑磷烯是块体黑磷的单层，因其高电荷迁移率和可调直接带隙覆盖宽光谱范围的光而在光捕获方面颇具前景。在此，通过原子尺度第一性原理模拟，我们报道了黑磷烯源于缺陷活化的析氢反应（HER）超高活性。对氢（H）吸附脱附黑磷烯的Gibbs自由能（delta_GH）的定量评估表明，原子空位和边缘在活化反应中起主导作用。我们发现缺陷态在缺陷核周围为空且良好局域化，被H物种补偿。这诱导了符合自由能热中性条件（delta_GH=0）的适当氢相互作用，可与铂相当。我们对高度活化缺陷态的发现提示了通过对富含地球磷结构进行结构工程来设计非金属HER催化剂。
引用
@article{arxiv.1910.03777,
title = {Design of Phosphorene for Hydrogen Evolution Performance Comparable to Platinum},
author = {Yongqing Cai and Junfeng Gao and Shuai Chen and Qingqing Ke and Gang Zhang and Yong-Wei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.03777},
year = {2019}
}