Pt基合金氧还原催化剂设计的密度泛函理论计算研究 被引量：3

1

作者 欧利辉 陈胜利 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期1-5,共5页

本文提出以合金形成能、Pt表面偏析能和氧原子吸附能作为依据筛选具有高活性和高稳定性的表面富Pt氧还原合金催化剂.利用DFT计算对Pt与各种过渡金属形成的合金的热力学、表面化学和电子性质进行了系统研究,在此基础上预测Pt-V、Pt-Fe、P... 本文提出以合金形成能、Pt表面偏析能和氧原子吸附能作为依据筛选具有高活性和高稳定性的表面富Pt氧还原合金催化剂.利用DFT计算对Pt与各种过渡金属形成的合金的热力学、表面化学和电子性质进行了系统研究,在此基础上预测Pt-V、Pt-Fe、Pt-Co、Pt-Ni、Pt-Cu、Pt-Zn、Pt-Mo和Pt-W等合金可能具有好的氧还原催化活性和稳定性.所预期的大部分催化剂已有文献研究结果支持.另外,Pt-Zn和Pt-Mo体系目前报道尚不多,值得进一步细致研究. 展开更多

关键词 密度泛函理论计算 催化剂设计 Pt基合金 氧还原反应(ORR)

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烷烃客体分子(CnHm，n≤6，m≤14)在5^126^2和5^126^4水笼中的稳定性与拉曼光谱的密度泛函理论计算 被引量：2

2

作者 曹潇潇 苏艳 +2 位作者 赵纪军 刘昌岭 周潘旺 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1437-1446,共10页

可燃冰矿藏中气体成分非常复杂,通过谱学分析对水合物样品成分进行指认具有重要意义.基于B97-D/6-311++G(2d,2p)的密度泛函理论(DFT)计算,我们系统地探索了构成水合物的两种标准水笼(51262和51264)包络十八种不同烷烃客体分子的稳定性.... 可燃冰矿藏中气体成分非常复杂,通过谱学分析对水合物样品成分进行指认具有重要意义.基于B97-D/6-311++G(2d,2p)的密度泛函理论(DFT)计算,我们系统地探索了构成水合物的两种标准水笼(51262和51264)包络十八种不同烷烃客体分子的稳定性.从计算结果可以看出,除了3-甲基戊烷和2,3-二甲基丁烷两个烷烃客体分子,其它16个烷烃客体分子都可以被容纳在51262笼中;但是与51262笼不同,十八种烷烃客体分子都可以被容纳在尺寸较大的51264笼中.同时,我们也模拟了五种直链烷烃和四种环状烷烃在51262和51264笼中相应的谱学特征,从拉曼谱图上可以看出,随着碳原子数量的增多,直链烷烃客体分子C―H键伸缩振动区的多数拉曼谱带向高波数移动,而环状烷烃客体分子C―H键伸缩振动区的拉曼谱带则向低波数移动.这些结果为实验上通过拉曼谱测量指认水合物矿藏的成分提供理论参考. 展开更多

关键词 密度泛函理论计算 水合物 烷烃 稳定性 拉曼光谱

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将密度泛函理论计算纳入高等化学教学初探——对乙酸乙酯碱性水解机理的理论研究 被引量：11

3

作者 张春芳 张翠妙 +3 位作者 李江涛 韩琳玉 顾芳 王海军 《大学化学》 CAS 2019年第6期81-86,共6页

使用Gaussian 09软件对乙酸乙酯碱性水解反应的机理进行了研究。本研究融合了本科教学中有机化学、物理化学和结构化学的相关知识,以乙酸乙酯水解机理为问题导向,阐述了研究和解决问题的思路和方法,探索了将第一性原理计算引入高等教育... 使用Gaussian 09软件对乙酸乙酯碱性水解反应的机理进行了研究。本研究融合了本科教学中有机化学、物理化学和结构化学的相关知识,以乙酸乙酯水解机理为问题导向,阐述了研究和解决问题的思路和方法,探索了将第一性原理计算引入高等教育的方式。 展开更多

关键词 乙酸乙酯碱性水解 密度泛函理论计算 本科化学教育探索

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液态聚乙二醇CH_2剪切振动和扭转振动——拉曼光谱和密度泛函理论计算

4

作者 韩磊 彭丽 +2 位作者 蔡凌云 郑旭明 张富山 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1043-1050,共8页

提出了一种新方案,以有效洞察液态中共存构象异构体对聚氧乙烯(PEO)实际振动光谱的贡献。通过定义6种-(CH_2CH_2O)-重复单元构象,构建并优化得到4种全同EO构象组合[(TGT)_(10)、(TTT)_(10)、(TTG)_(10)和(GTG)_(10)]和3种其它EO构象组... 提出了一种新方案,以有效洞察液态中共存构象异构体对聚氧乙烯(PEO)实际振动光谱的贡献。通过定义6种-(CH_2CH_2O)-重复单元构象,构建并优化得到4种全同EO构象组合[(TGT)_(10)、(TTT)_(10)、(TTG)_(10)和(GTG)_(10)]和3种其它EO构象组合的构象异构体结构,并在PCM溶剂模型和B3LYP/6-31G(d)理论水平下,对结构进行了优化和振动频率计算。通过振动模式分析,提出描述PEO400各构象异构体的不同CH_2剪切振动和CH_2扭转振动模式的统一标准,确定了4种CH_2CH_2-O-CH_2CH_2链段构象和相关振动模式,以及它们与振动频率大小的关系,并应用于实际拉曼光谱的指认。 展开更多

关键词 聚氧乙烯 构象 拉曼光谱 密度泛函理论计算

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2-环己烯酮紫外光谱及其溶剂效应的密度泛函理论计算

5

作者 李磊 刘鹏 +1 位作者 郑银萍 郑旭明 《浙江理工大学学报（自然科学版）》 2013年第1期109-113,共5页

针对2-环己烯酮在不同溶剂中紫外吸收谱带发生位移的现象,采用密度泛函理论结合极化连续介质模型(PCM)和自洽等密度表面极化连续介质模型(SCIPCM),研究2-环己烯酮的电子激发光谱及其溶剂效应。结果表明:SCIPCM溶剂模型对2-环己烯酮在非... 针对2-环己烯酮在不同溶剂中紫外吸收谱带发生位移的现象,采用密度泛函理论结合极化连续介质模型(PCM)和自洽等密度表面极化连续介质模型(SCIPCM),研究2-环己烯酮的电子激发光谱及其溶剂效应。结果表明:SCIPCM溶剂模型对2-环己烯酮在非质子性溶剂和质子性溶剂中的电子跃迁能的估算是合适的。计算并指认了2-环己烯酮和2-环己烯酮-(H2O)n簇合物(n=1,2)的紫外光谱,并发现R2簇合物有两个特有电子跃迁带。簇合物的氢键稳定化能计算结果表明R2簇合物是最稳定的构型。R2簇合物的计算光谱与实验光谱基本吻合,说明氢键的相互作用是2-环己烯酮在水中紫外吸收谱带红移的主要原因。 展开更多

关键词 2-环己烯酮 紫外光谱 电子跃迁 溶剂效应 密度泛函理论计算

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铁磁性及Hubbard U值对黄铜矿密度泛函理论计算的影响 被引量：1

6

作者 李玉琼 简胜 陈建华 《矿产保护与利用》 2023年第1期32-36,共5页

黄铜矿具有反铁磁性,在密度泛函理论(DFT)计算过程中,磁性设置对计算的准确性非常重要,另外Hubbard U值对具有电子强关联性的Fe 3d轨道的修正对获得正确的电子结构也至关重要。研究了铁磁性、反铁磁性和Hubbard U值修正对黄铜矿密度泛... 黄铜矿具有反铁磁性,在密度泛函理论(DFT)计算过程中,磁性设置对计算的准确性非常重要,另外Hubbard U值对具有电子强关联性的Fe 3d轨道的修正对获得正确的电子结构也至关重要。研究了铁磁性、反铁磁性和Hubbard U值修正对黄铜矿密度泛函理论计算结果的影响。结果表明,没有设置U值修正会导致晶格常数偏离实验值较远,只有在反铁磁性和2.0eV的U值同时设置条件下,黄铜矿的晶格参数与带隙值才非常接近实验值。无任何磁性设置时,表面结构弛豫变化较大,并且捕收剂乙基硫氨酯(Z-200)不能吸附;铁磁性设置对Cu的结构弛豫影响大于Fe的结构弛豫,反铁磁性设置对这两种金属元素的弛豫影响相同,都使其在表面上与S成键后呈近似平面的结构;另外,Z-200在铁磁性表面的吸附弱于在反铁磁性表面的吸附。研究表明反铁磁性设置和Hubbard U修正对黄铜矿的密度泛函理论计算非常重要,该研究为黄铜矿的密度泛函理论计算提供了参考。 展开更多

关键词 黄铜矿 密度泛函理论计算 反铁磁性 Hubbard U值

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胺基功能化的炭材料上二氧化碳吸附的密度泛函理论研究（英文） 被引量：1

7

作者 王娟 李世坤 +3 位作者 赵侦超 周丹红 陆安慧 张维萍 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1666-1673,共8页

本文利用色散作用校正的密度泛函理论研究了炭材料上含氮官能团对CO_2吸附的作用。通过计算比较了不同含氮官能团炭材料结构片段吸附二氧化碳后的结构参数和能量,由于较强的静电作用和形成弱氢键,含单个苯环的酰胺和吡啶类的吸附剂吸附... 本文利用色散作用校正的密度泛函理论研究了炭材料上含氮官能团对CO_2吸附的作用。通过计算比较了不同含氮官能团炭材料结构片段吸附二氧化碳后的结构参数和能量,由于较强的静电作用和形成弱氢键,含单个苯环的酰胺和吡啶类的吸附剂吸附二氧化碳的作用强于单个苯胺和吡咯类吸附剂。但当增加苯环数时,色散作用主导的吡咯型吸附剂的吸附能力显著增强。以上结果预示着酰胺和吡咯类将是大π体系中具有良好CO_2吸附性能的吸附剂。因而,色散作用在CO_2吸附过程中也占据着重要地位。计算得到的结果与我们之前的实验结果一致,并且将有利于筛选更有效的二氧化碳吸附剂。 展开更多

关键词 炭材料 二氧化碳捕获 胺基功能化 可持续发展的化学 密度泛函理论计算

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铀、钪族金属氮化碳配合物结构、成键和还原性质的密度泛函理论研究

8

作者 安然 孔明 +5 位作者 胡万权 倪义东 沈永鹏 李淑君 郭元茹 潘清江 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期436-443,共8页

石墨相氮化碳负载金属可制备高催化性能的单原子催化剂。本工作采用全电子相对论密度泛函理论研究了g-C_(3)N_(4)(CN)结构单元配位和稳定金属的行为;探索了形成配合物[M(CN)]^(z+)(M=Sc、Y、La、Ac和U;z=2和3)的结构、配体-金属相互作... 石墨相氮化碳负载金属可制备高催化性能的单原子催化剂。本工作采用全电子相对论密度泛函理论研究了g-C_(3)N_(4)(CN)结构单元配位和稳定金属的行为;探索了形成配合物[M(CN)]^(z+)(M=Sc、Y、La、Ac和U;z=2和3)的结构、配体-金属相互作用和单电子还原性质。计算发现,配体通过六条M-N配位键配位中心离子,每条键强度为-0.79~-0.47 eV。对于Sc配合物,单电子还原主要发生在金属中心,而La和U配合物则是金属修饰的配体还原机制;Y配合物的配体和金属被均匀地还原;相比而言,Ac配合物的还原电子完全被配体捕获,金属几乎未参与。电子结构研究表明,[U(CN)]^(3+)具有3个U(5f)单电子高占据轨道,表明中心U为三价氧化态;而[U(CN)]^(2+)虽然具有4个U(5f)单电子占据轨道,但是配体的贡献是不可忽略的,即其U中心的氧化态介于二三价之间。 展开更多

关键词 g-C_(3)N_(4) 铀、钪族金属 成键作用 电子结构 密度泛函理论计算

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异构的蒽乙烯单钌配合物：合成与表征、电化学、光谱性质及理论计算

9

作者 欧亚平 张静 朱小明 《应用化学》 CSCD 北大核心 2017年第5期572-581,共10页

通过9-蒽乙炔基及2-蒽乙炔基分别与有机金属氢化物羰基氯氢三(三苯基膦)钌(Ⅱ)[Ru HCl(CO)(PPh_3)_3]反应,再使用三甲基膦(PMe_3)交换配体,合成并表征了具有同分异构结构的蒽乙烯单钌配合物1和2,其中配合物2的结构还经X射线单晶衍射的确... 通过9-蒽乙炔基及2-蒽乙炔基分别与有机金属氢化物羰基氯氢三(三苯基膦)钌(Ⅱ)[Ru HCl(CO)(PPh_3)_3]反应,再使用三甲基膦(PMe_3)交换配体,合成并表征了具有同分异构结构的蒽乙烯单钌配合物1和2,其中配合物2的结构还经X射线单晶衍射的确证,结合理论计算研究了其电学及光学性质。密度泛函理论(DFT)优化配合物1和2的电子结构显示,在两个异构体中钌乙烯基与蒽配体呈现明显不同的构型,前线分子轨道图显示最高已占分子轨道(HOMO)上电子离域于整个分子骨架,其中以配体蒽乙烯基所占比例为90%,表明蒽乙烯基配体参与该配合物氧化进程的比例很大。电化学实验结果表明,配合物1的氧化还原可逆性明显低于配合物2。配合物1和2及前体分子1b和2b的电子吸收光谱结果表明,配合物与前体分子相比光谱性质呈现明显变化,其在紫外区域的强吸收峰明显减弱,而在长波长方向均出现了弱而宽的吸收峰,该吸收峰已经通过含时密度泛函理论(TDDFT)计算将其归属于π→π*以及金属配位电荷转移(MLCT)跃迁吸收,均来自于HOMO→LUMO跃迁产生。荧光发射光谱揭示金属配位之后其荧光强度和荧光量子产率明显降低。CCDC:1488284,2。 展开更多

关键词 蒽乙烯基 单钌配合物 电化学 光谱性质 密度泛函理论及含时密度泛函理论计算

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放射性碘分子在Cu_2O表面的吸附:第一性原理密度泛函研究（英文）

10

作者 李奎 赵耀林 +3 位作者 邓佳 贺朝会 丁书江 石伟群 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2264-2270,共7页

采用第一性原理密度泛函计算方法和周期性平板模型系统研究了放射性碘分子在Cu_2O三个低指数表面的吸附行为。通过计算若干平衡吸附构型的结构参数和吸附能评估了不同特征吸附位的作用。构型优化计算表明所选晶面存在适度的结构弛豫。... 采用第一性原理密度泛函计算方法和周期性平板模型系统研究了放射性碘分子在Cu_2O三个低指数表面的吸附行为。通过计算若干平衡吸附构型的结构参数和吸附能评估了不同特征吸附位的作用。构型优化计算表明所选晶面存在适度的结构弛豫。计算结果表明,与Cu_2O(110)表面相比,Cu_2O(100)和(111)晶面表现出更高的碘分子吸附反应活性。其中,表面氧原子位(O_S)和配位未饱和铜原子位(Cu_(CUS))分别为Cu_2O(100)和(111)晶面的能量最优吸附位点。此外,针对几种典型吸附结构计算分析了其电子结构信息,以进一步阐明吸附体系之间的相互作用机理。 展开更多

关键词 放射性碘分子 CU2O 表面吸附 低指数表面 密度泛函理论计算

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新型Zn^(2+)基金属有机框架结构的温度依赖的导电、发光性能及理论计算（英文）

11

作者 高义粉 庄桂林 +2 位作者 柏家奇 钟兴 王建国 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第1期242-248,共7页

通过Zn^(2+)和1,3,5-三苯甲酸(H_3BTB)配体反应获得一种新型的四重互穿的金属有机框架结构(MOF)1。单晶体结构分析表明这是一种由中性N,N-二甲基甲酰胺(DMF)分子和H_2NMe_2^+阳离子沿b轴密封于通道的三维(10,3)网状阴离子框架结构。交... 通过Zn^(2+)和1,3,5-三苯甲酸(H_3BTB)配体反应获得一种新型的四重互穿的金属有机框架结构(MOF)1。单晶体结构分析表明这是一种由中性N,N-二甲基甲酰胺(DMF)分子和H_2NMe_2^+阳离子沿b轴密封于通道的三维(10,3)网状阴离子框架结构。交流阻抗测试显示该结构的导电性能具有特殊温度依赖性。其电导值在20℃下为0.36×10^(-6)S·cm^(-1),随着温度升高导电能力迅速增大,160℃达到最大值2.24×10^(-5)S·cm^(-1),继续升高温度,导电能力开始下降。分子动力学(MD)模拟和介电性质测量表明,这种特殊温度依赖的导电性能是来自于随温度升高H_2NMe_2^+阳离子迁移增强以及DMF挥发的协同效应。0.20 V的传输能垒接近于质子导电性能。研究表明:MOFs孔对H_2NMe_2^+的限制作用是获得电子材料的一种潜在理想方法。同时,在1中发现一种有趣的荧光现象,发射峰位置比在H_3BTB配体中更加蓝移。密度泛函理论(DFT)计算揭示这是由于在1中,配体BTB^(3-)的离域π键结构破坏,禁带宽度增大所致。 展开更多

关键词 MOFS 密度泛函理论计算 导电性 冷发光

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1-苯基-1,2-丙二酮的振动光谱和理论计算研究

12

作者 樊瑞雪 薛佳丹 +1 位作者 万军民 赵彦英 《浙江理工大学学报（自然科学版）》 2014年第4期481-486,共6页

获取1-苯基-1,2-丙二酮(PPD)在环己烷和乙腈溶剂中的电子吸收光谱,结合含时密度泛函理论(TDDFT)B3LYP-TD/6-311++G(d,p)计算,指认出A吸收带的跃迁主体为π→π*的跃迁。获取PPD A-带共5个不同激发波长下的共振拉曼光谱,并结合密度泛函理... 获取1-苯基-1,2-丙二酮(PPD)在环己烷和乙腈溶剂中的电子吸收光谱,结合含时密度泛函理论(TDDFT)B3LYP-TD/6-311++G(d,p)计算,指认出A吸收带的跃迁主体为π→π*的跃迁。获取PPD A-带共5个不同激发波长下的共振拉曼光谱,并结合密度泛函理论(DFT)方法研究A吸收带的Franck-Condon区域结构动力学,其共振拉曼光谱被指认为Franck-Condon区域5个活性振动模的基频、倍频和组合频,其中C1O2的伸缩振动、C6C5C10/C7C8C9伸缩振动和环上CH的面内摇摆(v10、v11)对拉曼光谱强度贡献最大,表明PPD的S4激发态在Franck-Condon区域内的结构动力学主要沿这三个反应坐标展开。 展开更多

关键词 1-苯基-1 2-丙二酮 激发态结构动力学 密度泛函理论计算 共振拉曼光谱

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典型频哪醇重排反应的机理及基团迁移规律的研究——一个研究型计算化学实验

13

作者 赵容浩 梁一钒 +2 位作者 史梦瑶 朱荣秀 张冬菊 《大学化学》 CAS 2024年第4期305-313,共9页

频哪醇重排是本科有机化学课程的重要内容,但学生对重排机理、区域选择性和基团迁移规律不能很好地理解掌握。为了加强学生对频哪醇重排反应的理解,我们设计了一个利用计算化学方法解决有机化学问题的实验。通过直观的图像和具体的数据... 频哪醇重排是本科有机化学课程的重要内容,但学生对重排机理、区域选择性和基团迁移规律不能很好地理解掌握。为了加强学生对频哪醇重排反应的理解,我们设计了一个利用计算化学方法解决有机化学问题的实验。通过直观的图像和具体的数据清楚地展现出:能形成稳定碳正离子中间体的底物主要以分步重排机理进行,而不能形成稳定中间体的底物则按协同重排机理进行。计算结果验证了反应的区域选择性取决于邻二醇质子化羟基的位置以及基团的迁移能力,明确了基团迁移能力的顺序为氢>芳基>烷基,并从微观角度对其进行了合理解释。 展开更多

关键词 频哪醇重排 反应机理 迁移能力 密度泛函理论计算

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量化计算揭示出实验现象背后的细节

14

作者 黄倩 李照薇 +1 位作者 赵佳宁 于奡 《大学化学》 CAS 2024年第3期395-400,共6页

化学已不再是纯粹的实验科学,理论计算与化学实验可以从不同角度对化合物性能及化学变化过程进行研究,成为化学研究的一个重要分支。本文通过一例具体的苯胺CO_(2)功能化还原反应机理的计算研究,介绍了量化计算的基本方法和过程,通过对... 化学已不再是纯粹的实验科学,理论计算与化学实验可以从不同角度对化合物性能及化学变化过程进行研究,成为化学研究的一个重要分支。本文通过一例具体的苯胺CO_(2)功能化还原反应机理的计算研究,介绍了量化计算的基本方法和过程,通过对计算结果的分析,揭示了实验过程中很容易被忽视或者根本就发现不了的反应细节。 展开更多

关键词 计算化学 密度泛函理论计算 CO_(2)功能化还原 反应机理

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水催化2个酯分子相互转化反应的理论研究 被引量：4

15

作者 蒋举兴 王家俊 +3 位作者 段焰青 刘亚 王文元 吴少华 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1919-1925,共7页

从印楝植物内生真菌Phomopsis sp.培养液中分离得到的4-acetoxymultiplolide(1)和1-acetoxymultiplolide(2)在室温及水存在下能够相互转化.提出二者相互转化最可能的4个途径(机理A^D).在B3LYP/6-311+G(d,p)水平进行气相条件的优化,结果... 从印楝植物内生真菌Phomopsis sp.培养液中分离得到的4-acetoxymultiplolide(1)和1-acetoxymultiplolide(2)在室温及水存在下能够相互转化.提出二者相互转化最可能的4个途径(机理A^D).在B3LYP/6-311+G(d,p)水平进行气相条件的优化,结果表明,无水催化的机理A中TS1和TS2的活化能均显著大于120 kJ/mol,2个分子水催化的机理D中TS1和TS2的活化能则显著降低.计算结果显示水的溶剂化效应能进一步降低机理D中TS1和TS2的活化能.在MP2/6-311++G(2d,2p)//B3LYP/6-311+G(d,p)水平计算了单点能,得到在水相时机理D中TS1和TS2的活化能分别为106.24和107.37 kJ/mol.因此,机理D是化合物1和2在室温下及水存在时相互转化最可能的途径,该途径是一种特殊的水催化分子内酯的醇解反应,也是一种经典的亲核加成反应,通过一种新的叔醇中间体实现. 展开更多

关键词 分子内酯交换反应 水催化 活化能 密度泛函理论计算 二级微扰理论计算

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CdS/FeP复合光催化材料界面结构与性质的理论研究（英文） 被引量：2

16

作者 赵宗彦 田凡 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2511-2517,共7页

构建同质异相或异质结构是提高光催化材料性能的有效途径之一,尤其是对于CdS这类具有光腐蚀的材料,这种方法还能起到提高光催化材料稳定性的作用。因此目前制备CdS基复合光催化材料得到了广泛的研究,但是目前对其中的一些基本问题和关... 构建同质异相或异质结构是提高光催化材料性能的有效途径之一,尤其是对于CdS这类具有光腐蚀的材料,这种方法还能起到提高光催化材料稳定性的作用。因此目前制备CdS基复合光催化材料得到了广泛的研究,但是目前对其中的一些基本问题和关键因素仍需要进一步探讨和解释。本文采用第一性原理方法对CdS/FeP复合光催化材料中异质结构的界面微观结构和性质进行深入研究。计算结果表明,由于在界面上部分悬挂键被饱和,界面模型呈现出与体相或表面模型不同的电子结构特征,并且有界面态的存在。在CdS/FeP异质结构的界面处,CdS和FeP的能带都相对向下移动,而且FeP的能带(费米能级)插入到CdS的导带下方;同时在界面达到平衡态之后,异质结构的内建电场由FeP层指向CdS层,因而能够实现光生电子-空穴对在CdS/FeP界面处的空间有效分离,这对于光催化性能的增强极其有利。此外,构建CdS/FeP异质结构也能够进一步增强CdS在可见光区的光吸收。本文研究结果为构建具有异质结构的高效复合光催化材料提供了机理解释和理论支持。 展开更多

关键词 光催化 硫化镉 异质结构 界面微观结构 界面性质 密度泛函理论计算

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CO_2在Cu表面还原成碳氢化合物的DFT计算研究 被引量：3

17

作者 欧利辉 陈胜利 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期155-160,共6页

应用密度泛函理论(DFT)反应能计算及最小能量路径分析研究了CO2在气相和电化学环境中于Cu(111)单晶表面的还原过程.气相CO2还原为碳氢化合物的反应路径可能为:CO2(g)+H*→COOH*→(CO+OH)*→CHO*;CHO+H*→CH2O*→(CH2+O)*;CH2*+2H*→CH4... 应用密度泛函理论(DFT)反应能计算及最小能量路径分析研究了CO2在气相和电化学环境中于Cu(111)单晶表面的还原过程.气相CO2还原为碳氢化合物的反应路径可能为:CO2(g)+H*→COOH*→(CO+OH)*→CHO*;CHO+H*→CH2O*→(CH2+O)*;CH2*+2H*→CH4或2CH2*→C2H4.整个反应由CO2(g)+H*→COOH*→(CO+OH)*,(CO+H)*→CHO*和CH2O*→(CH2+O)*等几个步骤联合控制.在-0.50 V(vs.RHE)以正的电势下,CO2在Cu(111)表面电化学还原主要形成HCOO-和CO吸附物;随着电势逐渐负移,CO2加氢解离形成CO的反应越来越容易,CO成为主要产物;随电势进一步变负,形成碳氢化合物的趋势逐渐变强.与CO2的气相化学还原不同的是,电化学环境下CO质子化形成的CHO中间体倾向于解离形成CH,而在气相中CHO中间体则倾向于进一步质子化形成CH2O中间体. 展开更多

关键词 密度泛函理论计算 CO2还原 反应路径

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应用量子化学计算理解溶剂对CH_(3)O^(-)/CH_(3)S^(-)亲核性的影响 被引量：3

18

作者 朱荣秀 王小莫 +1 位作者 郭今心 张冬菊 《大学化学》 CAS 2023年第2期271-276,共6页

溶剂对亲核试剂亲核性的影响是有机化学课程中的重要教学内容。本文以CH_(3)O^(-)/CH_(3)S^(-)与CH_(3)Cl的双分子亲核取代反应为例,设计了一个计算化学与有机化学相结合的教学案例,通过量子化学计算直观地描述了反应的分子机理,获得了... 溶剂对亲核试剂亲核性的影响是有机化学课程中的重要教学内容。本文以CH_(3)O^(-)/CH_(3)S^(-)与CH_(3)Cl的双分子亲核取代反应为例,设计了一个计算化学与有机化学相结合的教学案例,通过量子化学计算直观地描述了反应的分子机理,获得了反应的热力学和动力学信息,据此分析了溶剂对亲核试剂亲核性的影响,给出了表征亲核能力的亲核指数。 展开更多

关键词 亲核性 双分子亲核取代 溶剂效应 密度泛函理论计算

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基于机器学习高通量筛选二氧化碳还原电催化剂的研究进展 被引量：1

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作者 李歌 马子然 +2 位作者 闾菲 彭胜攀 佟振伟 《材料导报》 北大核心 2025年第1期156-168,共13页

随着全球能源需求不断增长,化石燃料资源有限和二氧化碳排放对气候变化的影响愈加严重,减少二氧化碳排放已迫在眉睫。基于绿电的电化学还原二氧化碳(CO_(2)RR)方法是缓解化石燃料消耗和温室气体排放的理想途径。传统催化剂的研发模式主... 随着全球能源需求不断增长,化石燃料资源有限和二氧化碳排放对气候变化的影响愈加严重,减少二氧化碳排放已迫在眉睫。基于绿电的电化学还原二氧化碳(CO_(2)RR)方法是缓解化石燃料消耗和温室气体排放的理想途径。传统催化剂的研发模式主要依赖实验试错方法,难以满足对高效催化剂的研发需求。快速发展的机器学习等数据科学技术为催化剂研发带来范式变革的契机。高通量计算结合机器学习已经成为近年来电催化剂配方设计中的重要手段之一。基于此,本文概述了近年来高通量计算结合机器学习指导催化剂开发的研究成果,包括催化剂设计的原理、模拟计算的策略以及机器学习模型的构建。通过将高通量计算和机器学习结合,可以加速催化剂设计过程,为CO_(2)RR催化剂的高效筛选和开发提供了新方法,拓宽人工智能在催化剂筛选设计中的应用。 展开更多

关键词 CO_(2)RR 密度泛函理论计算 机器学习 描述符 催化剂筛选

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手性salenCo(Ⅲ)催化CO_(2)与环氧环己烷不对称共聚反应机理研究

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作者 王尚 任柏豪 +1 位作者 李窈 吕小兵 《青岛科技大学学报(自然科学版)》 2025年第1期17-23,共7页

SalenCo(Ⅲ)配合物与季铵盐组成的双组分催化体系是催化环氧烷烃与二氧化碳(CO_(2))共聚反应最有效的催化体系之一。以环氧环己烷与CO_(2)的共聚反应为例,利用密度泛函理论(DFT)计算对该催化体系的反应机理进行研究。链引发环节的计算表... SalenCo(Ⅲ)配合物与季铵盐组成的双组分催化体系是催化环氧烷烃与二氧化碳(CO_(2))共聚反应最有效的催化体系之一。以环氧环己烷与CO_(2)的共聚反应为例,利用密度泛函理论(DFT)计算对该催化体系的反应机理进行研究。链引发环节的计算表明,阴离子(或有机碱)具有两个作用:其中强亲核试剂更容易进行链引发,而较弱的亲核试剂作为平衡离子稳定了Co(Ⅲ)。对链增长环节的计算表明,碳酸根链末端对环氧环己烷的开环是反应的速率控制步骤。SalenCo(Ⅲ)的作用不仅是活化环氧烷烃,还能用于稳定烷氧基链末端,因此反应中聚醚和环状碳酸酯的生成受到了抑制。配合物中水杨醛部分的3-位取代基对反应的手性诱导具有很大的影响,大位阻与小位阻取代基的手性诱导方向相反。 展开更多

关键词 二氧化碳 环氧环己烷 钴配合物 不对称共聚 密度泛函理论计算

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