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通过铯吸附和插层修饰铱(111)基底上六方氮化硼的几何与电子结构
摘要： 外延生长的六方氮化硼(hBN)在Ir(111)基底上会因碱金属原子的吸附与插层作用发生显著改变。从几何结构看，插层作用使二维层状结构脱离基底，并减弱了与金属基底直接接触产生的特征性起伏。此外，带电粒子在hBN层附近的聚集会强烈改变其电子结构（价带和芯能级）。我们采用扫描隧道显微镜、低能电子衍射、X射线光电子能谱(XPS)及X射线驻波技术，研究了Cs吸附与插层引发的原子结构变化。 根据制备条件，碱金属原子可能以有序或无序方式存在于hBN层的顶部或底部。吸附态Cs不会显著改变hBN/Ir(111)的形貌，而插层Cs则能使二维片层解耦并消除其起伏结构。XPS和角分辨光电子能谱显示，电子态向更高结合能方向移动，且这种偏移随吸附/插层Cs密度增加而增强。在最致密相中，Cs同时以插层和吸附形式存在于hBN上，使六方氮化硼的电子态移动达3.56 eV。由于该偏移不足以使导带低于费米能级，其电子带隙必然大于5.85 eV。
关键词： 六方氮化硼、铯吸附、电子结构、几何结构、插层作用
更新于2025-09-23 15:21:01
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1T′相二硫化钼纳米片与烷基化苯二胺的插层复合物作为电化学析氢反应的优异催化剂
摘要： 二维层状MoS2最近被认为是析氢反应（HER）中一种优异的水分解催化剂。本文中，我们合成了插层一系列烷基化对苯二胺（PDs）的1T0相MoS2。取代的N原子产生了硫空位，形成MoS2-2xNx（x=0.1）的组成。更多的甲基诱导了更大的电荷转移，从而表现出优异的HER性能：对于四甲基PD，在10 mA cm-2下的过电位为0.15 V，塔菲尔斜率为35 mV dec-1。复合物的催化活性取决于插层分子的浓度，在8 mol%浓度时达到最佳。第一性原理计算表明，具有N原子-硫空位（N-VS）对的插层复合物（1T0相）通过来自PD分子的大量电荷转移而稳定，这种效应被甲基增强（即在6.25 mol%插层时每分子为0.40e-0.84e）。电荷转移增加了费米能级及其附近的态密度，从而在低阴极偏压下增加电子浓度。Volmer反应的活性位点被发现是邻近N-VS对中的N原子。Heyrovsky反应的活化势垒在更高插层剂浓度下变得更高，表明实验HER性能也受到动力学控制。
关键词： 催化、第一性原理计算、二硫化钼、析氢反应、插层作用
更新于2025-09-23 18:19:13