1. 研究目的与意义（文献综述）

二维材料如石墨烯、单层BN和单层过渡金属硫化物等在众多领域展现了卓越的应用潜力。MXene材料是一类具有二维层状结构的金属碳化物和金属氮化物材料，由陶瓷材料的MAX相（M是过渡金属原子，A代表第IIIA或IVA族的元素，X代表碳或氮原子）刻蚀得来，结构类似石墨烯。目前该类材料已在多个材料研究领域，如能源、光学、催化等，引起了广泛的关注。最近几年，MXene在能源催化方面取得了很大的进展。MXene的催化研究主要由理论计算引导，相对于实验来说，理论计算成本低、效率高、研发周期短，从而能够更高效地筛选出高活性的析氢反应催化剂。

目前，MXene的研究慢慢开始延申到硼化物。与MAX相类似的过渡金属三元层状硼化物MAB相（其中M是过渡金属原子、A是Al或Si原子、B是硼原子）剥离产生的二维材料MBene的相关研究正在兴起。目前的研究表明，MBene是理想的析氢反应催化剂。在本研究中，我将借助MXene材料催化产氢的研究思路，进行MBene材料的催化产氢研究，筛选出适合的催化剂并进行催化机理研究。

2. 研究的基本内容与方案

论文基本内容：

1. 利用密度泛函理论，研究现有mbene材料的电子结构、h₂吸附能，筛选出适合作为her催化剂的mbene材料；

2. 利用密度泛函理论，探究mbene材料her的热力学机理：计算吉布斯自由能、过渡态搜索、评估her的过电流函数、并画出her的火山图;

3. 研究计划与安排

1. 第1-4周：调研、查阅与课题有关的书籍和相关资料，了解mbene材料的的结构以及研究进展；熟悉密度泛函原理和分子动力学原理；熟悉计算软件的使用；

2. 第2-8周：筛选出合适的结构，利用第一性原理优化体系的几何结构，计算mbene材料的电子结构和催化性能；

4. 参考文献（12篇以上）

必读参考文献

[1] z. jiang, p. wang, x. jiang and j. zhao, nanoscale horiz., 2018, 3, 335—341