单原子Al修饰空位缺陷V2C%28MXene%29对H_%282%29气体表面吸附的第一性原理研究.pdf

第41卷第3期2024年6 月J.At.Mol.Phys.,2024,41:031002(8pp)单原子Al修饰空位缺陷VC(MXene)对H,气体表面吸附的第一性原理研究原子与分子物理学报JOURNAL OF ATOMIC AND MOLECULAR PHYSICSVol.41 No.3Jun.2024龚安稳12，胡梦晗，曹（1.梧州学院机械与资源工程学院，梧州5430 0 2；2.广西大学资源环境与材料学院，南宁530 0 0 4；3.昆明理工大学材料科学与工程学院，昆明6 50 0 93）摘要：基于第一性原理计算方法,对含空位缺陷的V,C(MXene）在不同位点修饰单原子Al的相关性能进行系统研究研究表明，几何优化后得到含空位缺陷的VzC稳定结构表面能为-30 7 5.53J/m，单原子Al修饰本征V,C单原子的吸附能为1.5511eV、单原子Al修饰空位缺陷V,C的吸附能为-2.0 7 6 3eV,这表明含空位缺陷的V,C,由于单原子Al的修饰可以明显改善晶体结构稳定性，进一步从态密度、分波态密度、吸氢能力研究发现，各体系态密度和分波态密度均出现分波越过费米能级的现象，表现出较强的金属性；V,C吸附H,气体分子吸附能为-7.58 6 7 eV,而空位缺陷V,C和单原子Al修饰空位缺陷V,C两个体系对H,气体分子的吸附能仅为-0.98 51eV、-2.7 130 e V,均未能进一步改善VzC对H,气体分子的吸附性能,这对于储氢材料研发提供了一定的理论指导。关键词：MXene；V,C；空位缺陷；单原子Al；吸附；第一性原理中图分类号：0 6 4First-principles study on the adsorption of H,gas on the surface ofAl single atom modified vacancy defect V,C(MXene)宇，刘莹13，曾勇谋，莫瀚宁，周晓龙文献标识码：AD0I:10.19855/j.1000-0364.2024.031002Gong An-Wen-2,HU Meng-Han,CAO Yu,LIU Yings,.1,3ZENG Yong-Mou,MO Han-Ning,ZHOU Xiao-Long(1.School of Mechanical and Resource Engineering,Wuzhou University,Wuzhou 543002,China;2.College of Resources,Environment and Materials,Guangxi University,Nanning 530004,China;3.Faculty of Material Science and Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650093,China)Abstract:Based on the first principle calculation method,the relevant properties of V,C(MXene)containingvacancy defects modified with monoatomic Al at different sites were systematically studied.The results showedthat after geometric optimization,the surface energy of stable V,C containing vacancy defects was-3075.53 J/m,the adsorption energy of monoatomic Al-modified intrinsic V,C monoatomic was 1.5511 eV,and the ad-sorption energy of monoatomic Al-modified V,C containing vacancy defects was-2.0763 eV,suggesting thatthe structural stability of V,C containing vacancy defects can be improved significantly due to the modification ofmonatomic Al.Further study on the density of states(DOS),partial density of states(PDOS)and hydrogen ab-sorption capacity revealed that the DOS and PDOS of all systems crossed the Fermi level,presenting high metal-licity.The adsorption energy of V,C for H2 gas molecules was-7.5867 eV,while that of V,C containing vacan-cy defects and monatomic Al-modified V,C containing vacancy defects for H,gas molecules was only-收稿日期：2 0 2 2-0 9-0 4基金项目：广西高校中青年教师科研基础能力提升项目（2 0 2 0 KY17011）；梧州学院校级科研项目（2 0 2 0 C003）；梧州学院校级博士基金项目（2 0 2 1A002）；梧州高新区、梧州学院产学研项目（2 0 2 0 G005、2 0 2 0 C0 0 2）；2 0 2 2 年梧州学院校级项目（2 0 2 2 B007）作者简介：龚安稳（1999一），男，广西百色人，主要从事功能材料及第一性原理研究：E-mail：2 2 97 356 6 0 9 q q.c o m通讯作者：曹宇.E-mail：c o n n o r 52 1 q q.c o m031002-1第41卷0.9851eV and-2.7130 eV respectively,indicating that the adsorption performance of V,C for H2 gas moleculesis not further improved.This study provides certain theoretical guidance for the research and development of hy-drogen storage materials.Key words:MXene;V,C;Vacancy defects;Al single atom;Adsorb;First-principles1 引 言自2 0 11年二维MXene材料被发现以来 ，因其具有独特的结构和优异的物理、化学性能而得到广泛关注，在储能、催化、传感、储氢等众多领域表现出巨大潜在应用价值2-7 .MXene是一种新型过渡金属碳/氮化物的二维晶体4.8 ，目前以成功制备包括 TizC、T i,C2、T a 4C3、M o,C、V2C 等 10 种MXene 材料4.-132013年，Michael等人14 通过V,AIC选择性蚀刻铝合成了二维材料V,C，所制备的样品用于电极材料可达到17 0（mAh）/g 的可逆容量.Li等人15 将制备得到的Ti,C-TiO,用作可见光催化产氢的催化剂，发现在熳烧温度为50 0 时析氢效率可达到7 8 3.11mol/（g h），相比与Ti-500/Pt及TiO,/Pt的催化效率，Ti,Cz-TiO,的催化效率提高了2 倍和6 倍.Fu16研制了基于MX-eneZIF-67薄膜的分层式传感器，其灵敏度可达到110.0 k/Pa，压力检测范围达到0.0 0 35100k/Pa，此外还基于MXene/ZIF-67/PAN复合纤维膜研制了灵敏度为6 2.8 k/Pa，压力检测范围为0 10 0 k/Pa的压力传感器，而且还表现出超过16 0 0 次的高耐久性，这些优异性能均展现了MXene材料在传感器领域的巨大潜力.Hu等人17 基于第一性原理对Ti,C吸附H,气体分子的性能进行了计算，结果表明得到结合能为0.2 7 2eV，质量分数为3.4%的可逆储氢容量，这对于工业生产具有以一定的实际意义.Yu等人【18 通过第一性原理计算方法研究了V,CO,吸附CO,气体分子的性能，结果表明V,CO,对CO,具有较强的吸附能力，吸附能在-0.42 0.8 2 eV之间，可应用于CO,气体分子的检测/捕获随着MXene材料相关性能的深人研究，它在越来越多领域均展现了优异的应用前景9.19-2 1。Kumar等人2 对Ti,C等几种MXene的吸氢能力进行了实验评估，发现其均具有良好的储氢性能，这对储氢材料的发展具有重要意义但氢能源的发展仍需要寻找更合适的储氢方式2 3 和储氢材料2 4,2 5，而点缺陷和过渡金属的引人会改变二维MXene材料的化原子与分子物理学报学性能2 6-2 8 本文基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了二维V,C的晶体结构、电子结构及单原子Al修饰后相关性能变化通过对不同位点进行AI原子的修饰探讨最稳定修饰结构和位点该研究能进一步了解单原子Al的修饰对V,C相关性能的影响，并给予实验上设计V,C功能材料提供理论参考.2模型构建与计算方法本文在密度泛函理论的基础上利用Dmol模块程序进行相关计算2 9-31 通过文献资料构建V,C晶体，再对其(0 0 2)面进行切胞，为了避免周期结构的影响，再为其添加17 A的真空层32 ，构建2 2 的超晶胞和真空层，以此模型为基本单元，分别构建本征V,C和含空位点缺陷的V,C,并选择不同位点进行单原子Al的修饰选择广义梯度近似（GGA）下的PerdewBu r k e Er n z e r h o f(PBE)理论32 来对电子间的交换关联势进行描述，选择pw91进行密度泛函理论公式修正结构优化后得到的晶格参数为=b=5.813A，c=17.1776A，电子收敛标准为Fine，K-p o i n t 修改为551，收敛判断参数为：能量收敛标准1.0E-5Ha，原子间最大位移收敛标准0.0 0 5A，原子作用力收敛标准0.0 0 2 Ha/A.表面能会影响晶体的稳定性，进而影响气体吸附性能为了定量描述表面能和吸附能，我们定义的表面能公式和吸附能公式为：E表而能=(E表面总能 一 n E体结构总能)/2 A表而积(1)n=N表面的原子数/N 体结构的原子数(2)Eads=EveC+Al-(Ev.c+EAl)(3)上式(1)和(2)为表面能计算公式，计算得到的表面能越低则表示体系越稳定，反之则表明体系越不稳定式(3）为吸附能计算公式，其中Ev.c+AI表示Al原子修饰V,C后体系的总能量，Ev2c表示修饰前V,C的能量，EAI表示修饰前Al原子的能量，Ead.越负则表明修饰体系越稳定，反之则越不稳定.031002-2第3期第41卷3结果与讨论3.1晶体结构为了讨论本征V,C和空位缺陷V,C最稳定的Al原子修饰位点，本文选定了如图1所示的所有可能修饰位点进行模拟实验.a龚安稳，等：单原子Al修饰空位缺陷V,C(MXene)对H,气体表面吸附的第一性原理研究b第3期图1本征V,C(a)和含空位缺陷V,C(b)可能的修饰位点Fig,1Possible modification sites of the intrinsic V,C(a)and V,C with vacancy defects(b)对所有可能的修饰位点使用单原子Al修饰并进行结构优化后得到如图2 所示的稳定晶体结构模型.对本征V,C和空位缺陷V,C模型进行结构优化后，使用公式（1）计算得到表面能分别为2.525J/m和-30 7 5.53J/m，通过表面能的比较可以发现，此时得到的空位缺陷V,为稳定结构.在本征V,C当中，V-V键为2.7 43A，V-C键为2.0 13A，而在单原子Al修饰本征V,C的结构中，靠近Al原子的V-C键为2.0 41A，键长变长，发生了弛豫现象，晶体的化学活性降低，V-V键则变为2.7 40 A，键长变化不明显，而由于Al的原子的吸附，产生了新的化学键，新的键长V-Al为2.6 0 6 A，C-A l为3.111A（如表1所示)；在空位缺陷V,C体系中得到V-V键长2.617A，V-C键长1.949A，这是因为在V,C体系当中由于缺少一个V原子，使得周围的临近原子受到的原子作用力变小，从而使得临近原子发生了远离空位缺陷中心的现象使得键长变短，在该结构中进行单原子Al的修饰，几何优化得到的稳定修饰结构中V-V键为2.7 17 A，V-C键为1.992 A，键长明显变长，除此之外，单原子Al修饰在该位点也形成了新的化学键VA l，键长为2.900A，V-C键长为2.17 5A（如表2 所示).在晶体的微观结构中，晶体键长的改变和新键的形成均会引起相关晶体结构性能的变化，因此，为了了解单原子Al修饰本征V,C和单原子Al修饰空位缺陷V,C 的相关性能变化，本文将对相关体系的态密度（DOS）33、分波态密度（PD O S）、表面能以及吸附能进行计算分析.图2 本征V,C(左上）、含空位缺陷V,C(右上）、AI修饰V,C（左下）和Al修饰空位缺陷V,C（右下）晶体结构Fig.2Intrinsic V,C(upper left),vacancy defect V,C(upper right),Al modified V,C(lower left)and Al modified vacancy defect V,C(lowerright)crystal structure表1Al修饰V,C前后键长变化Table 1Changes of bond length before and after Al modifiedV,C化学键V-VV-CV-AlC-Al表2 Al修饰空位缺陷V,C前后键长变化Table 2 The change of bond length before and after Al modi-fied V,C with vacancy defects化学键修饰前键长(A)V-V2.617V-C1.949V-AlC-Al3.2电子结构在本征V,C当中，通过分析态密度图（D O S）、分波态密度图（PDOS）（如图3所示）发现，此时态密度图的波峰位于费米能级左侧，而在费米能级处有较大的分拨跨过费米级，这表明该体系呈现出金属性：观察单原子Al修饰V,C的031002-3修饰前键长（A)2.7432.013修饰后键长（A)2.7402.0412.6063.111修饰后键长（A)2.7171.9922.9002.175第41卷20.413.66.80.020.413.66.80.020.413.66.80.0-152.01.51.00.50.014.49.64.80.08.45.62.80.017.411.65.80.0图3本征V,C（左上）、空位缺陷V,C（右上）、Al修饰V,C(左下）和Al修饰空位缺陷V,C(右下)DOS 和 PDOSFig.3Intrinsic V,C(upper left),vacancy defect V,C(upper right),Al modified V,C(lower left)andAl modified vacancy defect V,C(lower right)DOS and PDOSDOS图和PDOS图可以发现，由于AI原子s、P轨道电子的贡献，使得局部波值出现小幅度上升，波峰附近的局域电子减少，但波峰位置没有发生改变，此时V,C依旧保持着较强的局域性，离域性较弱在空位缺陷引入后，破坏了该电子结构，分析该体系的DOS图和PDOS图（图3所示）发现，此时V,C的电子态发生改变，峰值出现在了费米能级右侧的波峰，这是由于空位缺陷的引人使得V,C的态密度缺少部分V原子的轨道电子贡献，从而导致体系电化学性能发生改变单原子AI修饰空位缺陷V,C的DOS图和PDOS图如图3所示，通过观察发现，由于空位缺陷导致在费米能级右侧的波峰在Al原子s、p 轨道电子与V原子的d轨道电子杂化作用下，波峰出现在费米能原子与分子物理学报C(s)8.4Cp)6.34.22.1V(s)0.0Vp)14.49.64.8V2C2815105-10-5Energy(eV)Al(s)Al(p)Al(d)V()V(p)V(d)C(s)C(p)A1V2C-15-10Energy(eV)第3期C(S)C(p)V(S)ViP)V(d)VACADCyV2C05-50152.01.51.00.50.014.49.64.80.08.45.62.80.017.411.65.80.05级的左侧，但临近费米能级的两个波峰的差异很小，此时得到的晶体电子结构有形成能隙34 35（p s e u d o g a p）的趋势，此外，由态密度图可知这几个体系均保持着较强的金属性：3.3吸附性能上文对本征V,C和空位缺陷V,C的晶体结构和电子结构进行了系统分析，同时讨论了单原子Al修饰本征V,C及单原子Al修饰空位缺陷V,C的晶体结构和电子结构在本征V,C吸附体系中，临近的键长变化不大，相关性能没有发生明显改变单原子Al修饰空位缺陷V,C的体系中，得到的键长明显变长，此时该体系的电子局域减弱，离域性增强，化学活性降低通过前文对晶031002-4-10Al(S)Al(p)Al(d)V(s)V(p)V(d)C(s)Cp)AIV2C-15-10Energy(eV)0Energy(eV)-5505第41卷体结构、电子结构以及吸附能进行对比得到的稳定修饰结构为：单原子Al修饰于本征V,C的C原子正上方（E吸附位点)得到吸附能最低的结构，此时吸附能为1.5511eV，吸附距离为3.10 9A，可以发现，此时得到的吸附能为一个正值，根据吸附能的定义，此时发生的吸附反应为吸热反应，得到一个不稳定的晶体结构；单原子Al修饰空位缺陷V,C的点缺陷中心（A吸附位点)得到吸附能最低的吸附结构，此时吸附能为2.0 7 6 3eV，吸附距离为1.30 1A，该吸附能为一个负值，通过定义可知，此时发生的反应为放热反应，得到的是稳定晶体结构，即含空位缺陷的V,C通过单原子Al修饰相关性能会得到强化通过表格可以发现，在B、C、D、F四点得到的吸附能与A吸附位点相同，这是因为在进行几何优化时，这些修饰的位点距离点缺陷中心很近，优化后单原子A1移动到了点缺陷中心位置（A吸附位点），得到稳定晶体结构，因此得到的吸附能与A吸附位点得到的相同单原子Al修饰本征V,C和单原子Al修饰空位缺陷V,C两个体系各修饰位点的具体情况如表3、表4所示。表3本征V,C各修饰位点情况Table 3 Parameters of modification sites in the intrinsic V,C吸附位点ABCDE表4含空位缺陷V,C各修饰位点情况Table 4 Parameters of modification sites in the V,C with va-cancy defects吸附位点ABCDEF此外，本文还对本征V,C、空位缺陷V,C和单原子AI修饰空位缺陷V,C三个体系吸附H,气体分子的吸附性能进行了研究，具体吸附位点如图4所示.龚安稳，等：单原子Al修饰空位缺陷V,C(MXene)对H,气体表面吸附的第一性原理研究Al修饰V,C(c)吸附H,气体分子位点Fig.4 Intrinsic V,C(a),vacancy defect V,C(b),and Al single atom modified V,C(c)adsorp-tion H,gas molecular sites表5为各体系吸附H,气体分子的吸附能，结果表明，本征V,C吸附体系得到的稳定吸附能为-7.5867eV，根据式（3）对吸附能的定义可知，该体系吸附效果较好，属化学吸附，优化后的吸附距离为0.7 7 9A；对空位缺陷的V,C进行H,气体分子吸附，虽然优化后的H,气体分子均趋于穴位（A位点)吸附，但此时该体系对H,气体的吸附能仅为-0.9 8 51eV，明显低于本征V,C，吸附距离为1.8 0 6 A；分析单原子Al修饰空位缺陷V,C吸附能(eV)吸附距离(A)1.55113.1091.61913.0811.61913.0771.55113.1081.55113.110吸附能(eV)吸附距离(A)2.07631.301-2.07631.2982.07631.306-2.07631.3090.02993.0562.07631.299第3期La图4本征V,C(a)、空位缺陷V,C(b)和单原子吸附H,气体分子数据发现，在AI原子上方（A位点）得到稳定吸附体系，吸附能为-2.7 130 eV虽然此时吸附能明显大于空位缺陷V,C吸附体系，属于化学吸附，但相比本征V,C吸附体系吸附能降低了约5eV，优化后的吸附距离为4.0 8 1A，较放置时的位置发生了较大的远离，这表明该体系发生了显著的弛豫现象：通过上述可知，本征V2C自身对H,气体分子具有较好的吸附性能，属于化学吸附，在含空位缺陷V,C和单原子Al修饰空位缺陷V,C 的吸附能均低于本征V,C，这表明含空位缺陷和单原子Al的修饰均不能进一步提高V,C 的吸附性能.4 结 论本文在密度泛函理论的第一性原理基础下，对二维MXenen材料V,C的几何结构、电子结构、单原子Al修饰本征V,C和单原子Al修饰空位缺陷V,C相关数据进行计算分析，得到如下结论：1)通过吸附能和态密度的对比分析发现，单原子Al修饰本征V,C只发生了物理吸附，此时吸附能为1.5511eV，吸附效果不佳.031002-5第41卷表5各体系吸附H,气体分子吸附能Table 5Adsorption energy of H,gas molecules in each system吸附体系V2C空位缺陷V,CAl-空位缺陷V,C2)含空位缺陷V,C的几何结构和电子结构均会发生变化，在缺陷周围的化学键键长会缩短，且态密度的波峰位置会发生改变，峰值降低，体系的金属性也随之降低在使用Al原子修饰时得到的吸附能为-2.0 7 6 3eV，缺陷周围的键长、态密度波峰位置均恢复至接近本征V,C，体系金属性得到加强，并形成共价性较低的化学键，此时发生稳定的化学吸附。3)与本征V,C相比，含空位缺陷的V,C由于单原子AI的修饰而形成更加稳定的晶体结构，这对于改性V,C在金属离子吸附和检测领域的应用提供一定的指导和借鉴：4)本征V,C对于氢气具有较好的吸附性能，而具有空位缺陷和单原子Al修饰的V,C会很大程度的降低其对H,气体分子的吸附性能，这对于制备储氢材料领域具有一定的参考价值.参考文献：1Naguib M,Kurtoglu M,Presser V,et al.Two-di-mensional nanocrystals produced by exfoliation ofTi,AlC,J.Adu.Mater.,2011,23:4248.2Wang J,Zhou Y L.Research progress of characteristics原子与分子物理学报and applications of two-dimensional nanomaterialMXenesJ.J.Xihua Univ.:Nat.Sci.Ed.,2020,吸附位点吸附能(eV)A7.5867B-5.5766C3.7362D-3.5512E-3.4504A-0.9851B0.7102C-0.4436D0.0796E-0.3846F0.4598A-2.7130B-2.0638C-2.2504D-1.7394E-1.0612F0.4925G-0.7437第3期39：7 6(i n Ch i n e s e)王剑,周榆力二维纳米材料MXenes的性质及应用研究进展J，西华大学学报：自然科学版，2 0 2 0，39：7 6 3Shi B B,Jia Z J,Wang Y,et al.Research progress ofnew two-dimensional transition metal carbides J.New Chem.Mater.,2017,45:16(in Chinese)石宝宝，贾志军，王毅，等新型二维过渡金属碳化物研究进展J化工新型材料，2 0 17，45：16 4Sun J Y,Pan J,Zhang L,et al.Study on preparationand electrochemical performance of NiFe,Og/NiCo,O4/MXene compositeJ.J.Qiqihar Uniw.:Nat.Sci.Ed.,2022，38：6 0（i n Ch i n e s e）孙景雨，潘靖，张丽，等NiFezO4/NiCo,O4/MXene复合材料的制备及其电化学性能研究J齐齐哈尔大学学报：自然科学版，2 0 2 2,38：6 0 5Zhong J J,Qin L,Li J L,et al.MOF-derived mo-lybdenum selenide on Ti,C,T,with superior capacitiveperformance for lithium-ion capacitors J.Int.J.Miner.Metall.Mater.,2022,29:1061.6Wang J,Hao W,Xu S Y,et al.Progress in prepara-tion and electrical properties of two dimensional materi-als MXeneJ.J.Funct.Mater.,2022,53:3048(inChinese）王杰，郝玮，胥生元，等二维材料MX-ene的制备与电学性能研究进展J功能材料，2022,53:30487Li X,Wu Z C,You W B,et al.Self-assembly MX-ene-rGO/CoNi film with massive continuous hetero-interfaces and enhanced magnetic coupling for superiormicrowave absorberJ.Nano-Micro Lett.,2022,14:26.8Jiang S,Wang J P,Zhu H,et al.Synthesis and appli-cations of two-dimensional V,C MXeneJ.Prog.Chem.,2021,33:740(in Chinese)江松，王家佩,朱辉，等二维材料V,C MXene的制备与应用J化学进展，2 0 2 1,33：7 40 9Yuan W F,Wang J K,Xia Q X,et al.Research pro-gress on preparation and application of flexible stress/strain sensors based on two-dimensional Ti,C,MXeneJ.J.Chinese Ceramic Soc.,2021,381:1(in Chi-nese）袁文凤，王军凯，夏启勋，等Ti,C,MXene柔性应力/应变传感器的制备及应用研究进展J.硅酸盐学报,2 0 2 1,38 1:110Wang K J,Ding Q,Fan Y C.Cold sintering ofNb,CTx MXene based ceramic composite with high mi-crowave absorption performanceJ.Safety&EMC,2022（2）：39（i n Ch i n e s e）王康靓，丁奇，范宇驰.031002-6第41卷冷烧结制备基于Nb,CTxMXene的微波吸收复相陶瓷J安全与电磁兼容，2 0 2 2(2）：3911Song H L,Li S Y,Qu R D,et al.Preparation andproperties of dye-sensitized solar cells with TiO,com-posite carbidesJ.Energ.Conservation,2022,41:52（i n Ch i n e s e）宋泓霖，李思仪，曲汝丹，等：TiO,复合碳化物制备染料敏化太阳能电池及性能研究J.节能,2 0 2 2,41：52 12 Li J P,Zhang X P,Wu L.Preparation and electro-chemical properties of Ti,C,MXene J.Mining.Met-all.Eng.，2 0 2 1，41：198（i n Ch i n e s e）李江鹏，张晓萍，伍凌Ti,C,MXene的制备及其电化学性能研究J矿冶工程，2 0 2 1,41：198 13 Ding Y C,Yuan H,Xu M.First-principles study oflattice thermal conductivity of 2D Mo,C J.J.At.Mol.Phys.,2022,39:016007（i n Ch i n e s e）丁迎春，袁欢，徐明二维Mo,C的晶格热导率的第一性原理研究J原子与分子物理学报，2 0 2 2，39：01600714 Michael N,Joseph H,Lu J.New two-dimensionalniobium and vanadium carbides as promising materialsfor Li-ion batteriesJ.J.Am.Chem.Soc.,2013,135:15966.15Li Y J,Deng X T,Tian J,et al.Ti,C,MXene-de-rived Ti,C2/TiO,nanoflowers for noble-metal-freephotocatalytic overall water splitting J.Appl.Mater.Today,2018,13:217.16 1Fu X Y.Construction and performance research of flexi-ble stress/strain sensor based on MXene D.JilinUniv.，2 0 2 2（i n Ch i n e s e）付曦瑶：基于MXene柔性应力/应变传感器的构建及其性能研究D吉林大学,2 0 2 2 17 Hu Q K,Sun D D,Wu Q H,et al.MXene:a newfamily of promising hydrogen storage medium J.J.Phys.Chem.A,2013,117:14253.18 Yu H Y,Wang J K,Huang Z X,et al.First-princi-ples calculation of the selective adsorption of CO,byV,CO,MXene from CO,/N,mixtureJ.J.At.Mol.Phys.,2023，40:0 6 10 0 6（i n Ch i n e s e)于恒懿，王军凯，黄珍霞，等V,CO,MXene从CO,/N,混合气体中选择性吸附CO,的第一性原理计算J.原子与分子物理学报，2 0 2 3，40：0 6 10 0 6 19 Zhang R,Hu H L,Li S Q,et al.Progress of prepara-tion and application in polymer/MXene based flexibleforcing-sensitive materials J.Polym.Mater.Sci.Eng.，2 0 2 2，40：1(i n Ch i n e s e)张荣，胡海龙，李思琦，等：聚合物/MXene柔性力敏材料制备及应用研究进展J高分子材料科学与工程，2 0 2 2，龚安稳，等：单原子Al修饰空位缺陷V,C(MXene)对H,气体表面吸附的第一性原理研究J储能科学与技术，2 0 19,8：130 27 Peng C.Preparation,properties and catalytic mecha-nism of two-dimensional transition metal carbides(MXene-based photocatalysts D.South ChinaUniv.Technol.,2017(in Chinese)彭超二维过渡金属碳化物（MXene)基光催化剂的制备、性能与催化机理研究D华南理工大学，2 0 17 28 Tang Y.Modification and electrochemical performanceof two-dimensional titanium carbide nanomaterialsD.Shaanxi Univ.Sci.Technol.,2017(in Chi-nese)汤祎二维碳化钛纳米材料的改性及其电化学性能研究D陕西科技大学，2 0 17 29Li J X.The Combination application of Materials Studi-031002-7第3期40:120 Guo K,Wang W,Jiao S Q.Recent progress and pro-spective on layered anode materials for potassium-ionbatteriesJ.Int.J.Miner.Metall.Mater.,2022,29:1037.21Yu Y H,Yi P,Xu W B,et al.Environmentally toughand stretchable MXene organohydrogel with exception-ally enhanced electromagnetic interference shieldingperformancesJ.Nano-Micro Lett.,2022,14:83.22 1Kumar P,Singh S,Hashmi S A R,et al.MXenes:e-merging 2D materials for hydrogen storage J.NanoEnergy,2021,85:105989.23 Ding L,Tang T,Wang Y X,et al.Research progressand development trend of hydrogen storage and trans-portation technology J.Nat.Gas Chem.Ind.,2022，47：35（i n Ch i n e s e）丁，唐涛，王耀萱，等氢储运技术研究进展与发展趋势J天然气化工,2 0 2 2,47:3524 Zhang L Z,Liu C,Yu G J.Research progress in mi-croporous physical-adsorption-based hydrogen stor-age materialsJ.Appl.Chem.Industry,2021,50:3407（i n Ch i n e s e)张利智，刘聪，禹国军基于物理吸附的微孔储氢材料研究进展J应用化工，202,50:340725 Liu H M,Xu X Y,Zhang L X,et al.