作为现在能源支柱的化石能源不仅是不可再生资源,还因为自身性能,造成了一系列的环境问题,比如热污染、温室效应、酸雨等。这个时候新能源的开发就显得尤为重要,其中太阳能作为新能源中容易获取、清洁无污染的一种,日益得到人们重视。太阳能有热利用、光利用、光化利用等多种方式。在众多太阳能的利用方式中,利用太阳能制取氢能的方式清洁无污染,同时具有较大潜力。本文采用基于密度泛函的第一性原理探究了掺杂型单层MoS₂的电子结构和水解制氢能力,为光催化水解制氢提供机理数据。本文的研究内容主要包括两部分。第一部分通过对本征和O、Se、Te掺杂单层MoS₂的结构参数、能带结构、氧化还原电势、态密度、光吸收特性和光催化潜力进行计算。结果表明,本征和掺杂的单层MoS₂的晶胞参数、键长随原子半径的增大而增大,键角随原子半径的增大而减小,掺杂前后禁带宽度依次变小,导电性增强,掺杂后的单层MoS₂产生了红移,可见光吸收效率增强。O、Se、Te掺杂单层MoS₂的导带底电位负于水解制氢反应的还原势,其价带顶电势正于水解制氢反应的氧化势,均具有作为光催化剂的潜力。其中Se掺杂平衡了价带和导带的电子空穴需求量,平衡了水解制氢还原与氧化能力,改善了单层MoS₂作为光催化剂的性能。第二部分在第一部分的基础上,计算了不同x值（x=0.125、0.25、0.375、0.5）的MoS_2（1-x）Se_2x,并选取H、B、TM和TS四种吸附点位进行水分子的吸附研究,研究结果表明水分子在单层MoS₂表面可以形成吸附,其中最优的吸附结构为x=0.25时的B点位吸附,具有较好的吸附能和平衡距离。另外TM吸附构型也具有较好的吸附能和平衡距离。此研究,有助于筛选合适的单层MoS₂掺杂元素,得到合适的吸附水分子吸附构型,为继续研究掺杂型单层MoS₂改观其水解制氢性能提供理论支持。