First principles investigation of MoS2-based van der Waals heterostructures as photocatalysts

摘要

近年来，利用太阳能的半导体光催化技术制备氢气在科学和工业领域得到了广泛关注。二维材料二硫化钼（MoS2）因具有优异的电子性能、光学性能、机械性能及热学性能，在光催化制氢领域具有很好的应用前景。然而，二硫化钼需要共催化剂才能实现在太阳光下光催化水分解制备氢气，而构建二硫化钼基异质结是提供共催化的有效方法，可以有效地提高光催化效率，对光催化材料领域的研究有重要意义。 本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法，对MoS2基范德华异质结的晶体结构、电子结构、光催化性能等展开了系统的研究。论文主要内容如下： （一）寻找几种可能与单层MoS2构成范德华异质结的单层材料，使用基于密度泛函的第一性原理计算...