Modulating the electronic structure of MoS2 nanosheets by Mn doping for improving hydrogen evolution reaction: an experimental and theoretical DFT-QTAIM study

材料科学 过电位 塔菲尔方程 掺杂剂 密度泛函理论 兴奋剂 电子结构 Atom(片上系统) 化学物理 电导率 物理化学 计算化学 光电子学 化学 电化学 嵌入式系统 电极 计算机科学
作者
Héctor D. Morales-Rodríguez,K. Nguyen-Ba,Fei Chen,Qiang Shen,Rong Tu,L.M. Zhang,F.L. Castillo-Alvarado,Juan I. Rodriguez‐Hernandez,Jorge Roberto Vargas-García
出处
期刊:Materials today communications [Elsevier BV]
卷期号:38: 107786-107786 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.mtcomm.2023.107786
摘要

This study provides experimental and theoretical analyses of the effects of Mn doping on the electronic structure of MoS2 nanosheets and its impact on the performance of the hydrogen evolution reaction (HER). Experiments show that Mn doping alters the electronic structure of MoS2. This leads to an enhanced HER activity. The Mn-MoS2 nanosheets with a Mn/Mo molar ratio of 1:15 exhibit an overpotential of approximately 238 mV at a current density of 10 mA/cm2 and a low Tafel slope of 68 mV/decade in 0.5 M H2SO4. Density Functional Theory calculations and Bader analysis indicate that the incorporation of Mn atoms into the basal plane of MoS2 nanosheets activates all in-plane S atom sites and three Mo atoms neighboring the Mn dopant, thereby reducing the adsorption free energy of H atoms. Further, the Mn dopant enhances the intrinsic electronic conductivity of MoS2 by reducing its bandgap, which leads to a rapid charge transfer across the basal plane during H2 evolution.
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
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
1秒前
李爱国应助夢loey采纳,获得10
1秒前
我是老大应助chrysan采纳,获得10
3秒前
4秒前
qiqi发布了新的文献求助10
5秒前
lxgz完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
开朗寇发布了新的文献求助10
8秒前
刻苦雪晴发布了新的文献求助10
8秒前
李建勋完成签到,获得积分10
12秒前
莲子粥发布了新的文献求助10
12秒前
王明磊完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
16秒前
情怀应助Steven采纳,获得10
20秒前
丘比特应助开朗寇采纳,获得10
20秒前
woxin发布了新的文献求助10
21秒前
忧伤的井发布了新的文献求助10
21秒前
Antonio完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
zhaoyg发布了新的文献求助10
23秒前
找文献啊找文献完成签到,获得积分0
23秒前
小醋酸完成签到,获得积分10
25秒前
热情路人发布了新的文献求助10
26秒前
我是老大应助归雁采纳,获得10
27秒前
李博士完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
苗条丹南完成签到 ,获得积分10
34秒前
小二郎应助热情路人采纳,获得10
34秒前
田様应助菜籽采纳,获得10
35秒前
一条蛆完成签到 ,获得积分10
35秒前
36秒前
38秒前
yeye完成签到,获得积分10
40秒前
米粒之珠亦放光华完成签到,获得积分10
41秒前
wanci应助moon采纳,获得10
41秒前
woxin完成签到,获得积分10
42秒前
畅快山兰完成签到 ,获得积分10
42秒前
传奇3应助潇潇雨歇采纳,获得10
43秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Fashion Brand Visual Design Strategy Based on Value Co-creation 350
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3777918
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3323458
关于积分的说明 10214533
捐赠科研通 3038671
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1667606
邀请新用户注册赠送积分活动 798207
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758315