【摘 要】
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单原子催化剂（SACs）因其在化学反应中具有高选择性及催化活性,近年来在多相催化领域已引起广泛关注.本文采用第一性原理理论计算,对MoS2负载的非贵金属SACs进行计算化学筛选,考察了3d金属单原子（M=Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn）负载的SACs的稳定性.我们发现, Ni1/MoS2催化剂具有最佳的结合能,在此3d系列催化剂结构中最稳定.为分析SAC
【机 构】
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School of Materials Science and Engineering, Shaanxi Laboratory of Catalysis, Shaanxi University of
【基金项目】
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financially supported by the National Natural Science Foundation of China （92061109）； the Natural Science Basic Research Program of Shaanxi （2021JCW-20 and S2020-JCWT-0001）；
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单原子催化剂（SACs）因其在化学反应中具有高选择性及催化活性,近年来在多相催化领域已引起广泛关注.本文采用第一性原理理论计算,对MoS2负载的非贵金属SACs进行计算化学筛选,考察了3d金属单原子（M=Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn）负载的SACs的稳定性.我们发现, Ni1/MoS2催化剂具有最佳的结合能,在此3d系列催化剂结构中最稳定.为分析SACs的稳定性与成键作用,本文系统地研究了Ni1/MoS2的电子结构,包括使用自旋密度、电荷密度差分（CDD）、电子局域化函数（ELF）、能带结构、态密度（DOS）以及局部晶体轨道哈密顿量（COHP）.此外,还应用分子中原子的固态量子理论（QTAIM）进一步表征了Ni–S、Ni–Mo及Mo–S键的共价性与离子性.此外,为研究Ni1/MoS2的电催化应用,对CO2还原反应（CO2RR）制甲醇的反应机理与路径进行了分析.计算表明, Ni1/MoS2对于CO2RR具有较高的催化活性.本文为MoS2基功能材料高效SACs的设计提供了理论依据.
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