等离激元金属及其温升作用下MoS2-H2O的界面性质

胡煜腾, 桑丽霞, 杜春旭

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高等学校化学学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (05) : 117-129.

等离激元金属及其温升作用下MoS2-H2O的界面性质

  • 胡煜腾, 桑丽霞, 杜春旭
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摘要

MoS2具有较好的光催化分解水应用前景,而利用等离激元Ag纳米粒子修饰MoS2可有效提高其分解水制氢的效率.本文探索了Ag纳米粒子及其热等离激元效应温升对MoS2-H2O界面反应的作用机制.通过构建Ag纳米团簇和MoS2的复合表面模型,利用分子动力学计算了298~368 K温度范围内界面水密度、亥姆霍兹层宽度、表面电势和水扩散系数等界面性质,并结合密度泛函理论计算分析了界面电子转移性质、表面对水分子的吸附能和解吸附时间.结果表明,在MoS2表面负载Ag纳米粒子后,亥姆霍兹层宽度增加,表面电势下降. Ag纳米粒子与水分子的相互作用提高了MoS2表面对水分子的吸附能,并使得水分子分层作用范围相对增加.随着温度的升高,Ag/MoS2表面对水分子的吸附有所减弱,表面双电层分层作用范围增加,水分子的扩散系数也增加.随温度增加水分子的解吸附时间快速减少,而Ag纳米粒子的负载使MoS2表面对水分子的解吸附时间增加,结合温升对表面电势的影响,界面反应温度宜控制在328 K左右.

关键词

等离激元金属 / 二硫化钼 / 分子动力学 / 密度泛函理论 / 界面性质

中图分类号

TQ116.2 / O643.36 / O644.1

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胡煜腾, 桑丽霞, 杜春旭. 等离激元金属及其温升作用下MoS2-H2O的界面性质. 高等学校化学学报. 2025, 46(05): 117-129

基金

国家自然科学基金(批准号:52176174)资助

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