【摘 要】
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催化活性通常来源于材料表面具有悬挂键的不饱和原子。然而,最近的实验表明层状过渡金属硫化物（TMD）纳米片的完美表面具有优异的析氢催化活性。在第一性原理计算的基础上,本文
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催化活性通常来源于材料表面具有悬挂键的不饱和原子。然而,最近的实验表明层状过渡金属硫化物（TMD）纳米片的完美表面具有优异的析氢催化活性。在第一性原理计算的基础上,本文发展了一个基于反应势能面的静态计算模型,发现TMD完美表面的析氢催化活性主要来自于氢化所导致的体系能量稳定化。[1]以单层的1H和1T相MS2（M=Mo或Nb）为例,研究了不同二维材料的能量稳定化机理。发现1H-NbS2、1T-MoS2和1T-NbS2具有较大的绝热电子亲和势,导致其表面在较低的氢覆盖度下具有较强的氢吸附能力;而1H-MoS2具有负的绝热电子亲和势,致使其表面呈催化惰性。电子结构计算表明1H-Nb S2在氢化后d带交换劈裂（0.27μB/f.u.）淬灭,导致了大的绝热电子亲和势;而1T-MoS2和1T-NbS2中电荷密度波的稳定化是其较大绝热电子亲和势的原因。我们指出任何可增加绝热电子亲和势的改性措施（例如:双轴拉伸应力）均可增强TMD纳米片表面的析氢催化活性。[2]
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