Fe、Ir掺杂MoS_2表面对N_2气敏吸附与解离反应性能提升的第一性原理研究

作者：肖香珍; 胡林峰; 张建伟

来源：原子与分子物理学报, 2025, (01): 1-7.

DOI：10.19855/j.1000-0364.2025.011003

• Fe
• Ir
• 掺杂
• 单层MoS_2
• N_2
• 吸附与解离
• 活化能
• 密度泛函理论

基于第一性原理方法,采用周期性平板模型,研究了N2分子在掺杂体系TM-MoS2(TM=Fe、Ir)表面的吸附和解离行为.研究表明:N2分子在TM-MoS2(TM=Fe、Ir)表面吸附能依次为0.62和0.47 eV,而完整MoS2表面的吸附能只有0.08 eV,说明掺杂之后对N2表现出略好的吸附性能.差分电荷密度分析表明,N2吸附后,掺杂Fe、lr原子与两个N原子之间电荷有所增加,N-N键之间的区域电荷密度减少,N-N键的强度减弱.态密度计算结果发现,N2在吸附过程中,主要是N原子的2py、2pz轨道与Ir的5dxy和5dz2以及Fe的3dxy和3dz2发生杂化作用.通过分析解离活化能,N2在掺杂体系TM-MoS2(TM=Fe、Ir)表面解离需要活化能均较高,且远大于在相应掺杂表面的吸附能,说明N2在掺杂体系TM-MoS2(TM=Fe、Ir)表面解离应该表现为分子吸附或脱附.

• 出版日期2025
• 单位河南科技学院