Band structure engineering and interfacial charge modulation in ReS2/1T′-MoS2 and ReS2/1T′-WS2 heterostructures for tunable hydrogen adsorption

异质结 单层 亚稳态 材料科学 化学物理 吸附 氢 电子能带结构 各向异性 吉布斯自由能 带隙 电子结构 半导体 电荷(物理) 调制(音乐) 联轴节(管道) 光电子学 制氢 分解水 凝聚态物理 纳米技术
作者
Ashita Jose,N. Meenakshisundaram,K. V. P. Latha
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:138 (18)
标识
DOI:10.1063/5.0286852
摘要

In this work, we employ first-principles calculations including the spin–orbit coupling effects (SOC) to investigate the electronic structure and hydrogen evolution reaction (HER) activity of two novel heterostructures, ReS2/1T′-WS2 and ReS2/1T′-MoS2. Our results demonstrate the potential of ReS2 to form stable heterostructures with monolayers of metastable 1T′ phases of WS2 and MoS2, respectively. The strong in-plane anisotropy of the 1T′ layers, combined with interlayer hybridization and charge redistribution, activates additional interfacial adsorption sites. As a result, both the heterostructures exhibit superior hydrogen evolution reaction (HER) activity compared to their monolayer 1T′ counterparts. By calculating the change in Gibbs free energy of hydrogen adsorption (ΔGH) at top, bottom, and interfacial sites, we identify the most favorable adsorption sites contributing to HER activity. Our results show that the minimum ΔGH is 0.15 eV for ReS2/1T′-WS2, and ReS2/1T′-MoS2 exhibits even better HER activity with nearly optimal ΔGH of 0.02 eV. These findings highlight the possibility of band structure engineering in these heterostructures, with ReS2 as a viable approach to stabilize the metastable phases and further achieve enhanced HER activity. In addition, this strategy offers a promising pathway toward efficient and earth abundant alternatives to noble-metal electrocatalysts.
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
胡煜飞发布了新的文献求助10
刚刚
小蘑菇的应助被橙橙采纳,获得10
刚刚
山居月完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
Elaine20完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
英俊的铭的应助被花辞树采纳,获得10
2秒前
清秀龙猫发布了新的文献求助10
2秒前
gxiaxia发布了新的文献求助10
3秒前
今后的应助被田国兵采纳,获得10
3秒前
英俊的小懒虫完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
WILSON发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
6秒前
ADADAAD发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
hgf发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
JJJJJJJJJ发布了新的文献求助10
7秒前
Cream完成签到 ,获得积分10
7秒前
张半仙完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
忽悠老羊完成签到 ,获得积分10
8秒前
big_fi发布了新的文献求助10
9秒前
无聊的寒香完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
小王小的应助被心灵美巧荷采纳,获得30
10秒前
沐泽完成签到 ,获得积分10
11秒前
Qpasserby发布了新的文献求助10
11秒前
V0x6发布了新的文献求助10
11秒前
暴躁的酸奶完成签到,获得积分10
11秒前
方源发布了新的文献求助10
11秒前
青城山下小星瞳完成签到,获得积分10
11秒前
胖大海完成签到,获得积分10
11秒前
山中的一片花海完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
sirius发布了新的文献求助10
12秒前
可爱台灯完成签到 ,获得积分10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
CODESSA 2000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
Organizational Behavior 510
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7854341
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9372738
关于积分的说明 20685567
捐赠科研通 7452352
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3344841
关于科研通互助平台的介绍 2487633
邀请新用户注册赠送积分活动 2368194