| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 第一章 绪论 | 第15-38页 |
| 1.1 引言 | 第15-16页 |
| 1.2 负载金属催化剂概述 | 第16-17页 |
| 1.3 负载金属催化剂在化工及能源中的研究 | 第17-22页 |
| 1.3.1 负载金属催化剂在精细化学品合成中的应用 | 第17-18页 |
| 1.3.2 负载钯催化剂在燃料电池中的应用 | 第18-22页 |
| 1.4 负载金属催化剂结构与催化性能的关系 | 第22-32页 |
| 1.4.1 金属活性组分因素 | 第22-25页 |
| 1.4.2 载体因素 | 第25-28页 |
| 1.4.3 金属-载体之间相互作用 | 第28-32页 |
| 1.5 密度泛函理论在多相催化中的研究 | 第32-37页 |
| 1.5.1 密度泛函理论在表面催化反应机理的应用 | 第33-35页 |
| 1.5.2 催化剂设计原理 | 第35页 |
| 1.5.3 通过催化活性“描述符”寻找新型催化剂 | 第35-37页 |
| 1.6 本论文的选题和构想 | 第37-38页 |
| 第二章 计算与实验部分 | 第38-46页 |
| 2.1 密度泛函理论基础 | 第38-41页 |
| 2.1.1 Hohenberg-Kohn定理 | 第38-39页 |
| 2.1.2 Kohn-Sham方程 | 第39-40页 |
| 2.1.3 交互相关泛函 | 第40-41页 |
| 2.2 软件包简介 | 第41-42页 |
| 2.2.1 VASP简介 | 第41页 |
| 2.2.2 DACAPO 简介 | 第41-42页 |
| 2.3 主要化学试剂与材料 | 第42-43页 |
| 2.4 实验室常用小型仪器 | 第43页 |
| 2.5 催化剂表征方法及仪器装置 | 第43-46页 |
| 2.5.1 X射线衍射(XRD) | 第44页 |
| 2.5.2 X射线光电子能谱(XPS) | 第44页 |
| 2.5.3 透射电镜(TEM) | 第44页 |
| 2.5.4 扫描电镜(SEM) | 第44-45页 |
| 2.5.5 CO_2程序升温脱附(CO_2-TPD) | 第45页 |
| 2.5.6 电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES) | 第45页 |
| 2.5.7 傅里叶变换红外光谱(FTIR) | 第45-46页 |
| 第三章 不同环境下Pt/TiO_2催化CO氧化反应理论研究 | 第46-63页 |
| 3.1 引言 | 第46-47页 |
| 3.2 计算方法 | 第47-48页 |
| 3.3 计算模型的建立 | 第48-52页 |
| 3.3.1 Pt团簇模型的优化 | 第48-51页 |
| 3.3.2 TiO_2负载Pt团簇模型的建立 | 第51-52页 |
| 3.4 反应物分子在催化剂模型表面上的吸附 | 第52-59页 |
| 3.4.1 CO在 Pt_(14)/TiO_2上的吸附 | 第52-55页 |
| 3.4.2 Pt_(14)/TiO_2表面自由能随CO化学势变化关系 | 第55-57页 |
| 3.4.3 On在不同CO覆盖的Pt_(14)/TiO_2上的吸附 | 第57-59页 |
| 3.5 不同CO覆盖度下CO氧化的过渡态 | 第59-61页 |
| 3.5.1 低CO覆盖度下CO的氧化机理 | 第59-60页 |
| 3.5.2 高CO覆盖度下CO的氧化机理 | 第60-61页 |
| 3.6 本章小结 | 第61-63页 |
| 第四章 碱金属促进Pd/TiO_2催化苯酚加氢制环己酮 | 第63-83页 |
| 4.1 引言 | 第63-65页 |
| 4.2 实验与计算部分 | 第65-66页 |
| 4.2.1 催化剂制备 | 第65页 |
| 4.2.2 催化剂评价 | 第65-66页 |
| 4.2.3 密度泛函理论计算方法 | 第66页 |
| 4.3 Pd/TiO_2催化剂的结构分析 | 第66-72页 |
| 4.3.1 Pd纳米颗粒的分布及尺寸 | 第66-68页 |
| 4.3.2 X射线粉末衍射(XRD) | 第68-69页 |
| 4.3.3 X射线电子能谱分析(XPS) | 第69-71页 |
| 4.3.4 CO_2程序升温脱附(CO_2-TPD) | 第71-72页 |
| 4.4 Pd/TiO_2催化剂催化苯酚加氢性能研究 | 第72-77页 |
| 4.4.1 不同条件下催化苯酚加氢性能评价 | 第72-74页 |
| 4.4.2 含与不含碱金属催化剂催化苯酚加氢动力学 | 第74-75页 |
| 4.4.3 催化循环及影响因素考察 | 第75-77页 |
| 4.5 密度泛函理论计算催化机理研究 | 第77-81页 |
| 4.5.1 碱金属的引入对Pd(111)表面电子结构及吸附性能的影响 | 第77-79页 |
| 4.5.2 含与不含碱金属Pd(111)表面苯酚加氢反应路径计算 | 第79-81页 |
| 4.5.3 含与不含碱金属Pd(111)表面苯酚加氢反应机理 | 第81页 |
| 4.6 本章小结 | 第81-83页 |
| 第五章 含纳米孔石墨烯载体对负载贵金属催化剂的调控 | 第83-101页 |
| 5.1 引言 | 第83-84页 |
| 5.2 计算方法 | 第84-85页 |
| 5.3 含纳米孔石墨烯负载金属团簇模型的建立及稳定性考察 | 第85-89页 |
| 5.4 石墨烯纳米孔对金属团簇电子结构的调控 | 第89-95页 |
| 5.4.1 态密度图分析 | 第89-91页 |
| 5.4.2 差分电荷密度及Bader电荷分析 | 第91-93页 |
| 5.4.3 固定纳米孔尺寸考察其对更大金属团簇电子结构的影响 | 第93-95页 |
| 5.5 反应物及中间物系在催化模型上的吸附 | 第95-98页 |
| 5.5.1 CO在催化模型上的吸附 | 第95-97页 |
| 5.5.2 O_2在催化模型上的吸附 | 第97-98页 |
| 5.5.3 吸附能与d带中心关系比较 | 第98页 |
| 5.6 CO氧化活化能的计算 | 第98-100页 |
| 5.7 本章小结 | 第100-101页 |
| 第六章 SiO_2载体促进Pd基催化剂ORR性能探索研究 | 第101-114页 |
| 6.1 引言 | 第101-103页 |
| 6.2 实验与计算部分 | 第103-104页 |
| 6.2.1 催化剂制备 | 第103页 |
| 6.2.2 电化学性能测试 | 第103-104页 |
| 6.3 SiO_2与C二元载体负载Pd催化剂性能探索 | 第104-109页 |
| 6.3.1 催化剂表征 | 第104-107页 |
| 6.3.2 ORR性能测试结果与讨论 | 第107-109页 |
| 6.4 SiO_2直接负载Pd催化剂体系催化性能评价 | 第109-112页 |
| 6.4.1 ORR性能测试结果与讨论 | 第109-111页 |
| 6.4.2 电子结构分析 | 第111-112页 |
| 6.5 本章小结 | 第112-114页 |
| 第七章 结论与展望 | 第114-117页 |
| 参考文献 | 第117-148页 |
| 在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第148-151页 |
| 致谢 | 第151-152页 |
