Computational design of two-dimensional materials for energy conversion
Notice bibliographique
Résumé
The discovery of graphene in 2004 has ignited a surge of interest in various twodimensional (2D) materials, such as transition metal dichalcogenides (TMDCs), 2D group IIInitrides (2D III-nitrides), and black phosphorus (BP).Thanks to their unique structures, 2D materials exhibit distinct properties including high conductivity, large specific surface area and high catalytic activity, being ideal candidates for a variety of applications.Recently, 2D materials have demonstrated great promise in energy-related applications.Particularly, 2D materials like 2DTMDCs have been extensively studied as effective electrocatalysts and photocatalysts for hydrogen evolution reaction (HER).However, many 2D materials show limited HER performance due to the low density of catalytic sites in their structures.To overcome this limitation, various strategies have been developed to engineer the 2D material structures so as to improve HER performance.Among different engineering strategies, phase boundary and alloying can provide attractive options as they are able to enhance the density of active sites while retaining the structural integrity of 2D materials.However, systematic research on engineering 2D materials via phase boundaries and alloying for catalytic applications remains rather limited, with the mechanisms underlying enhanced catalytic performance elusive.Such lack of mechanistic understanding is a critical obstacle hindering rational design of the properties of 2D materials in a predictable manner.In this regard, the present thesis systematically studied the two important engineering strategies of 2D materials, i.e., via phase boundaries and alloying, and their roles in improving the HER performance.The focus is placed mainly on 2D TMDCs as the representative 2D material group, but with other 2D materials, i.e., 2D III-nitride alloys, also considered for generality.Density functional theory (DFT) calculations were employed as the computational tool to examine Pengfei Ou and Dr. Fanchao Meng for their kind assistance during the initial stage of my research.Many thanks to all my friends, especially Chuhong Wang, Tiantian Yin and Xun Du, who always
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».