摻雜對MoS2吸附氣體性能的理論研究及N摻雜MoS2的制備.pdf

1、近年來MoS2在有毒氣體傳感器和儲氫材料領域得到了關注，而這兩個領域從根本上來說都屬于氣體吸附。本文應用第一性原理對單層MoS2分別進行了Al、Si、P、N原子的替位式摻雜來探究其對NO2、NH3和H2三種氣體分子的吸附性能。另外，本文也制備了N摻雜MoS2納米片。
　　本文采用廣義梯度近似方法，以4×4×1的單層MoS2超晶胞為研究對象，研究了摻雜MoS2對NO2和NH3氣體分子的吸附。對于原始單層MoS2，其吸附能和電荷轉移量

2、較小，吸附效果不明顯。當對單層MoS2在S原子處進行Al、Si、P、N單個原子摻雜后，摻雜的MoS2氣體吸附能力增強，吸附能明顯增大，電荷轉移量增大，這是因為摻雜原子是氣體分子與單層MoS2電荷轉移的紐帶和橋梁。在四種摻雜體系中，Si摻雜的MoS2吸附效果最好，NO2和NH3分子在Si摻雜 MoS2上的吸附能分別為-2.588和-2.156eV，電荷轉移量分別為0.52和0.23個電子。
　　采用局域密度近似的方法，以3×3×1的

3、單層MoS2超晶胞為研究對象，對H2分子的吸附進行了研究。摻雜的MoS2較未摻雜的MoS2的吸附特性有很大的改善。當H2吸附在Si摻雜的MoS2上時，其吸附能為-0.420eV，當十個H2分子吸附在Si摻雜的MoS2上時，其吸附能為-0.2eV/H2，吸附H2濃度達到了1.37wt％，在儲氫領域具有較大的發(fā)展前景。
　　本文利用水熱法和溶膠凝膠法制備了MoS2納米花和N摻雜MoS2納米片。制備出的MoS2納米花擁有特殊的花瓣結構，