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单层过渡金属二硫化物是一种常见的二维表面材料，具有非常广泛的应用前景，例如光电催化析氢。能带边缘电位是一种衡量析氢能力的指标之一，本论文利用Materials Studio7.0软件对三种掺杂单层WS2的电子结构和能带边缘电位进行了计算，结果表明： (1)0掺杂WS2之后，带隙值减小，而且0掺杂浓度越大，带隙值减小得越多。掺氧后，导带部分引入了02p轨道，造成导带位置降低，所以掺氧有利于电子从价带运动到导带，结果光生电子和光生空穴的分离效率提高。0掺杂WS2之后，在富硫和贫硫环境下，体系的形成能均为负值，所以掺氧提高了体系的稳定性。0掺杂WS2之后，CBM电位（即还原电位）较本征态的更正，说明其析氢能力降低，所以掺氧降低了WS2体系的析氢能力。 (2)空位掺杂WS2之后，带隙值减小，并且S空位掺杂之后，带隙值减小得更多。空位掺杂后引入了掺杂能级，使得导带部分向低能移动，结果造成导带位置降低，所以空位掺杂有利于电子从价带运动到导带，结果光生电子和光生空穴的分离效率提高。空位掺杂WS2之后，S空位掺杂体系的形成能均为正值，W空位掺杂体系的形成能为负值，因而W空位掺杂单层WS2的稳定性较高，而S空位掺杂单层\￥82的稳定性较低。S空位掺杂WS2之后，CBM电位（即还原电位）较本征态的更正，说明其析氢能力降低，VBM电位（即氧化电位）较本征态的更负，说明其析氧能力也降低，因而S空位掺杂使得单层WS2体系的析氢能力和析氧能力都降低。但W空位掺杂使得原体系的析氢能力提高，析氧能力降低。 (3)Cr、Mo掺杂WS2之后，带隙值减小，并且Cr掺杂后，带隙值减小得更多。掺杂后，导带部分引入了新的掺杂能级，结果造成导带位置降低。所以金属掺杂有利于电子从价带运动到导带，结果光生电子和光生空穴的分离效率提高。过渡金属掺杂WS2之后，两种金属掺杂体系的形成能均为正值，所以Cr、Mo掺杂单层WS2体系的稳定性较低。Cr掺杂WS2之后，CBM电位（即还原电位）较本征态的更正，说明其析氢能力降低，VBM电位（即氧化电位）较本征态的更负，说明其析氧能力降低。但Mo掺杂单层WS2体系的析氢能力和析氧能力基本上没有改变。 通过理论计算可以为实验提供理论依据，并且还能预测出未来的新材料。上述三种掺杂体系的计算结果表明，掺氧体系和W空位掺杂体系的形成能均为负值，说明它们的稳定性高，在实验过程中是可以得到的。但金属掺杂体系和S空位掺杂体系的形成能均为正值，说明它们的稳定性较低。此外，从掺杂体系的吸光光谱图中也可以看出，0掺杂单层WS2体系都发生了“红移”，说明0掺杂单层ws2体系的光能利用率提高了，空位掺杂单层WS2体系和0掺杂单层ws2体系一样，它的光能利用率也提高了，而过渡金属掺杂单层ws2体系的光能利用率则几乎没有变化。