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La内嵌graphene/MoS2层的储氢性能研究

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运用密度泛函理论研究了 La内嵌graphene/MoS2层的储氢性能。由于La的内嵌graphene/MoS2异质结的层间距被拉大。详细研究了氢气分子在La内嵌的graphene/MoS2结构上的吸附行为。结果表明,一个La原子最多可以吸附六个氢气分子,采用GGA/PBE泛函计算得到氢气分子的平均吸附能为0。198 eV。合适的吸附能使得设计材料能够在温和条件下实现可逆存储。重要的是,La原子能够分散地内嵌在gra-phene/MoS2异质结中,这将为氢气分子提供更多吸附位。研究表明理论上预测La内嵌graphene/MoS2材料是一种潜在的储氢材料。
Hydrogen storage in La intercalated graphene/MoS2 layers
Hydrogen storage in La intercalated graphene/MoS2 layers was investigated via density functional theo-ry(DFT)calculations.The interlayer distance of the graphene/MoS2 heterostructure expands due to the insertion of La.We systematically investigate the hydrogen adsorption behaviors on La intercalated graphene/MoS2 system.The results show that a maximum of six hydrogen molecules can bind to single La atom.The calculated average adsorption energy of each H2 molecule is approximately 0.198 eV with GGA/PBE functional.Appropriate hydro-gen adsorption energy can achieve the reversible storage of hydrogen under ambient conditions.What's more,La atoms can be dispersedly embedded to the graphene/MoS2 heterstructure.This means that more and more adsorp-tion sites will be provided to hydrogen storage.This study shows that La intercalated graphene/MoS2 layers can be used as a promising hydrogen material by theoretical predictions.

Hydrogen storageGraphene/MoS2 heterostructureDFT

任娟、师文婷、贾若兰、武汉、刘平平

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西安工业大学基础学院,西安 710032

长江师范学院材料科学与工程学院,重庆 408000

储氢 graphene/MoS2异质结 密度泛函理论

国家级大学生创新创业训练计划项目陕西省自然科学基础研究计划项目

2021107020172022JM-041

2024

原子与分子物理学报
四川大学,四川省物理学会,中国物理学会原子与分子物理专业委员会

原子与分子物理学报

北大核心
影响因子:0.296
ISSN:1000-0364
年,卷(期):2024.41(3)
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