Insights on hydrogen evolution reaction in transition metal doped monolayer TcS2 from density functional theory calculations

2019 ◽  
Vol 470 ◽  
pp. 107-113 ◽  
Author(s):  
Cecil Naphtaly Moro Ouma ◽  
Kingsley Onyebuchi Obodo ◽  
Moritz Braun ◽  
George Odhiambo Amolo ◽  
Dmitri Bessarabov
Keyword(s):  
Density Functional Theory ◽  
Transition Metal ◽  
Hydrogen Evolution ◽  
Hydrogen Evolution Reaction ◽  
Density Functional ◽  
Density Functional Theory Calculations ◽  
Functional Theory ◽  
Metal Doped

Two dimensional MoS2 meets porphyrins via intercalation to enhance the electrocatalytic activity toward hydrogen evolution

Nanoscale ◽  
2019 ◽  
Vol 11 (9) ◽  
pp. 3780-3785 ◽  
Author(s):  
Ik Seon Kwon ◽  
In Hye Kwak ◽  
Hafiz Ghulam Abbas ◽  
Hee Won Seo ◽  
Jaemin Seo ◽  
...  
Keyword(s):  
Density Functional Theory ◽  
Hydrogen Evolution ◽  
Hydrogen Evolution Reaction ◽  
Electrocatalytic Activity ◽  
Density Functional ◽  
Density Functional Theory Calculations ◽  
Two Dimensional ◽  
Functional Theory ◽  
Spin Polarized

Mn-Porphyrin-MoS2 exhibits excellent electrocatalytic activity toward the hydrogen evolution reaction, which is supported by spin-polarized density functional theory calculations.

Intercalation of cobaltocene into WS2 nanosheets for enhanced catalytic hydrogen evolution reaction

2019 ◽  
Vol 7 (14) ◽  
pp. 8101-8106 ◽  
Author(s):  
In Hye Kwak ◽  
Hafiz Ghulam Abbas ◽  
Ik Seon Kwon ◽  
Yun Chang Park ◽  
Jaemin Seo ◽  
...  
Keyword(s):  
Density Functional Theory ◽  
Hydrogen Evolution ◽  
Hydrogen Evolution Reaction ◽  
Density Functional ◽  
Density Functional Theory Calculations ◽  
Functional Theory ◽  
Spin Polarized ◽  
Catalytic Hydrogen ◽  
Catalytic Hydrogen Evolution ◽  
Ws2 Nanosheets

Cobaltocene-intercalated WS2 nanosheets exhibit excellent catalytic activity toward the hydrogen evolution reaction, which is supported by spin-polarized density functional theory calculations.

Rational design of MoS2 catalysts: tuning the structure and activity via transition metal doping

2015 ◽  
Vol 5 (1) ◽  
pp. 246-253 ◽  
Author(s):  
Charlie Tsai ◽  
Karen Chan ◽  
Jens K. Nørskov ◽  
Frank Abild-Pedersen
Keyword(s):  
Density Functional Theory ◽  
Transition Metal ◽  
Hydrogen Evolution ◽  
Density Functional ◽  
Rational Design ◽  
Transition Metal Doping ◽  
Functional Theory ◽  
Mos2 Catalysts ◽  
Metal Doped ◽  
Structure And Activity

Density functional theory is used to elucidate and understand the trends in hydrogen evolution activity of transition-metal doped MoS2 catalysts.

scholarly journals Υδρογόνο σε νανοδομημένα υλικά με βάση τον άνθρακα

2015 ◽  
Author(s):  
Αριστέα Μανιαδάκη
Keyword(s):  
Density Functional Theory ◽  
Transition Metal ◽  
Hydrogen Evolution ◽  
Nanostructured Materials ◽  
Hydrogen Evolution Reaction ◽  
Density Functional ◽  
Transition Metal Dichalcogenides ◽  
Functional Theory ◽  
Metal Dichalcogenides ◽  
Carbon Based

Τα νανοδομημένα υλικά με βάση τον άνθρακα (Carbon-based Nanostructured Materials - CNMs)παρουσιάζουν θεμελιώδες ενδιαφέρον και είναι καλοί υποψήφιοι για πολυάριθμες εφαρμογές στην΄παραγωγή, αποθήκευση και χρήση του υδρογόνου σε εφαρμογές καθαρής ενέργειας. Εκτεταμένες έρευνες στους νανοσωλήνες άνθρακα, στα φουλερένια και στο γραφένιο έχουν βελτιώσει δραματικά τις γνώσεις μας σχετικά με τα υλικά αυτά. Ωστόσο, μια πληθώρα απο άλλα CNMs προσφέρουν ευκαιρίες για τεχνολογική πρόοδο ενώ ταυτόχρονα παρουσιάζουν επιστημονικές προκλήσεις.Υπάρχουν σημαντικές ενδείξεις οτι πολύπλοκες νανοδομές, νανοπορώδεις και άτακτες μορφές άνθρακα, με ή χωρίς άλλες χημικές υποκαταστάσεις, προσροφούν υδρογόνο πιο αποτελεσματικά. Δυσκολίες στον έλεγχο των συνθηκών σύνθεσης, στον χαρακτηρισμό, καθώς και η πολυπλοκότητα αυτών των υλικών, καθιστούν αναγκαία την λεπτομερή θεωρητική μελέτη τους.Μεταξύ αυτών των CNMs, η μεικτή φάση από άμορφο άνθρακα (a-C) με νανοκρυστάλλους διαμαντιού (n-D) είναι λιγότερη μελετημένη και χαρακτηρισμένη, με πολλές από τις ιδιότητές της να παραμένουν αδιερεύνητες. Πραγματοποιούμε ατομιστικές προσομοιώσεις με εμπειρικά δυναμικά προκειμένου να δημιουργήσουμε αρκετά δείγματα a-C - n-D με διαφορετικά μεγέθη n-D και διαφορετικές πυκνότητες aC, καθώς επίσης και δείγματα υπερ-νανοκρυσταλλικού διαμαντιού (UNCD) με διάφορα μεγέθη κόκκων.Αναλύουμε τη δομή, τη σταθερότητα και τις μηχανικες ιδότητες των νανο-σύνθετωναυτών υλικών και τα αποτελέσματά μας συγκρίνονται καλά με το πείραμα και προηγούμενες προσομοιώσεις. Επιπλέον, μελετάμε τις δυναμικές τους ιδιότητες και διαπιστώνουμε οτι κάποια έντονα χαρακτηριστικά των δονητικών τους φασμάτων μπορούν να παρατηρηθούν σε πειράματα. Τέλος, διερευνάται η επίδραση του υδρογόνου στις δομικές και μηχανικές ιδιότητες των υλικών αυτών.Διερευνούμε επίσης CNMs για προσρόφηση και εκρόφηση υδρογόνου. Πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι τα διχαλκογενίδια μεταβατικών μετάλλων (Transition Metal Dichalcogenides - TMDs) MX2 (M= Mo, W; X = S, Se, Te) είναι ανερχόμενοι υποψήφιοι για την αντικατάσταση του Pt ως καταλύτες στη διαδικασία διάσπασης του νερού. Εστιάζουμε στο μέρος αυτής της διαδικασίας που αφορά στην αντίδραση έκλυσης υδρογόνου (Hydrogen Evolution Reaction - HER) και στο πώς το υδρογόνο (Η) αλληλεπιδρά με τα TMDs. Συγκεκριμένα, εκτελούμε υπολογισμούς θεωρίας συναρτησιακού πυκνότητας (Density Functional Theory - DFT) για ελεύθερες νανοδομές MoS2 ή τοποθετημένες σε υπόστρωμα γραφενίου. Αυτές οι νανοδομές MoS2 καθώς και τα υβριδικά συστήματα MoS2/γραφενίου διερευνώνται για τη σταθερότητά τους. Οι υπολογισμοί μας σχετικά με τη προσρόφηση του H στα υβριδικά συστήματα MoS2/γραφενίου δείχνουν ότι η επίδραση του γραφενίου στη διαδικασία της προσρόφησης H σε νανοδομές MoS2 είναι αρκετά σημαντική.Η μηχανική παραμόρφωση (τάση) των υβριδικών συστημάτων MoS2/γραφενίου, η οποία είναι εγγενής λόγω της πλεγματικής αναντιστοιχίας, παίζει σημαντικό ρόλο στις ιδιότητές τους. Αυτό οδηγεί σε θεωρητική διερεύνηση των δομικών, ηλεκτρονικών και διηλεκτρικών ιδιοτήτων των μονοστρωματικών TMDs υπό διάφορα είδη παραμόρφωσης. Βρίσκουμε ότι τα ηλεκτρονικά ενεργειακά χάσματα μειώνονται ενώ η διηλεκτρική σταθερά αυξάνεται για μεγαλύτερα χαλκογενή. Τα άμεσα χάσματα των δομών ισορροπίας συχνά μετατρέπονται σε έμμεσα υπό την επίδραση κάποιων ειδών παραμόρφωσης. Αναλύονται επίσης οι επιδράσεις της παραμόρφωσης και η απώλεια συμμετρίας στην δομή των ενεργειακών ζωνών. Τα αποτελέσματα της DFT σχετικά με την επίδραση της παραμόρφωσης στις διηλεκτρικές ιδιότητες εξηγούνται θεωρητικά χρησιμοποιώντας μόνο δομικές παραμέτρους και τη διηλεκτρική σταθερά ισορροπίας.

Density functional theory studies of transition metal doped Ti3N2 MXene monolayer

2021 ◽  
Vol 197 ◽  
pp. 110613
Author(s):  
Ijeoma Cynthia Onyia ◽  
Stella Ogochukwu Ezeonu ◽  
Dmitri Bessarabov ◽  
Kingsley Onyebuchi Obodo
Keyword(s):  
Density Functional Theory ◽  
Transition Metal ◽  
Density Functional ◽  
Functional Theory ◽  
Metal Doped
Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document