IF 17.1！通过自插层增强二维材料的金属丰度和基面反应性

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将金属原子嵌入（ic）到层状材料的范德华（vdW）间隙中构成了一种简单的策略，可以创建可以通过嵌入原子的浓度来调节其性能的材料。在这里，我们进行系统的密度泛函理论计算，以探索新兴一类结晶二维材料（ic-2D 材料）的各种特性，该材料包含 vdW 同双层，在嵌入位点的亚晶格上具有天然金属原子。从由 77 个 vdW 同双层生成的初始 1348 种 ic-2D 材料中，我们发现了 95 种具有良好热力学稳定性的结构（形成能在凸包的 200 meV/原子以内）。发现大部分半导体主体材料在自插层时经历绝缘体到金属的转变，只有 PdS 2、PdSe 2和 GeS 2保持有限的电子间隙。在五种情况下，自嵌入引入了磁性。一般来说，发现自插层可以促进金属丰度并增强基面上的化学反应性。根据计算的H结合能，我们发现自插层SnS 2和Hf 3 Te 2是析氢催化的有希望的候选者。所有稳定的 ic-2D 结构及其计算属性都可以在开放的 C2DB 数据库中探索。

Enhancing Metallicity and Basal Plane Reactivity of 2D Materials via Self-Intercalation

ACS Nano ( IF 17.1 ) Pub Date : 2024-01-30 , DOI: 10.1021/acsnano.3c08117

Stefano Americo 1 , Sahar Pakdel 1 , Kristian Sommer Thygesen 1