应变对析氢反应催化剂TiC_(2)性能影响的研究

应变工程是一种有效地用来调整原子薄膜材料的电子、磁性和光学性能的策略.利用第一性原理计算,我们表明应变也可以有效地调节Ti C_(2)的析氢反应(HER)的催化活性,这是电解水电化学制氢所必需的.我们主要考虑0-8%范围的拉伸应变,研究发现,在25%的氢覆盖率下双轴拉伸比单轴拉伸能更有效的提高HER活性,但b方向拉伸后的Ti C_(2)结构具有更高的氢最大覆盖率,且b方向的拉伸应变对不同氢覆盖率的Ti C_(2)单层片的催化性能都有很大的提高.电子结构计算表明,拉伸应变可以激活相对惰性的内部价电子,从而引起体系的失稳和催化活性的提高.在本工作中获得的见解可能有助于利用应变作为一种有效手段来提高二维材料的催化活性,并探索更有效地调整其电子结构和催化活性的新方法.

无卷边单分子层WS2纳米片原子结构的高分辨电子显微术研究

本文利用高分辨电子显微术(HRTEM)确定了无卷边的单分子层WS_2纳米片的原子结构像。通过对样品不同区域HRTEM像进行傅里叶变换(FFT)分析,得到了各个区域的WS_2纳米片的晶体取向,确定了WS_2纳米片分子层数分布。根据电子显微像强度与样品层数的线性关系以及WS_2纳米片的单分子层数分布模型,确定不同区域WS_2纳米片的分子层数。为了进一步定量分析结果的正确性,通过模拟电子显微像在不同碳膜厚度及不同成像条件下WS_2纳米片的HRTEM像,也确定了在像衬度上与实验像很好的匹配。