| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第13-28页 |
| 1.1 前言 | 第13-14页 |
| 1.2 光催化材料 | 第14-19页 |
| 1.2.1 Bi_2O_3 | 第14-17页 |
| 1.2.2 CuO和NiO | 第17-19页 |
| 1.3 电还原CO_2材料-Cu电极 | 第19-22页 |
| 1.4 本论文的研究思想和研究内容 | 第22-24页 |
| 参考文献 | 第24-28页 |
| 第二章 计算原理与方法 | 第28-49页 |
| 2.1 多粒子体系的薛定谔方程 | 第28-29页 |
| 2.2 两种近似方法 | 第29-32页 |
| 2.2.1 Born-Oppenheimer绝热近似 | 第29-30页 |
| 2.2.2 Hartree-Fock近似 | 第30-32页 |
| 2.2.2.1 Hartree近似 | 第30-31页 |
| 2.2.2.2 Hartree-Fock近似 | 第31-32页 |
| 2.3 密度泛函理论 | 第32-35页 |
| 2.3.1 Tomas-Fermi模型 | 第32-33页 |
| 2.3.2 Tomas- Fermi- Dirac模型 | 第33页 |
| 2.3.3 Hohenberg-Kohn定理 | 第33-34页 |
| 2.3.4 Kohn-Sham方程 | 第34-35页 |
| 2.4 交换关联泛函 | 第35-38页 |
| 2.4.1 局域密度近似(LDA) | 第36-37页 |
| 2.4.2 广义梯度近似(GGA) | 第37页 |
| 2.4.3 轨道泛函与杂化泛函 | 第37-38页 |
| 2.5 Kohn-Sham方程求解 | 第38-40页 |
| 2.5.1 平面波方法 | 第38-39页 |
| 2.5.2 赝势方法 | 第39-40页 |
| 2.6 计算方法 | 第40-43页 |
| 2.6.1 结构优化方法 | 第40页 |
| 2.6.2 过渡态的计算方法 | 第40-43页 |
| 2.6.2.1 基于初猜结构的方法 | 第40-41页 |
| 2.6.2.2 基于反应物产物结构的方法 | 第41-43页 |
| 2.7 密度泛函常用的软件包 | 第43-45页 |
| 参考文献 | 第45-49页 |
| 第三章 共掺杂增强α-Bi_2O_3光催化活性的第一性原理研究 | 第49-71页 |
| 3.1 研究背景 | 第49-50页 |
| 3.2 计算部分 | 第50-51页 |
| 3.2.1 计算方法 | 第50-51页 |
| 3.2.2 建立模型 | 第51页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第51-66页 |
| 3.3.1 纯相α-Bi_2O_3的空间结构和电子结构 | 第51-53页 |
| 3.3.2 金属单掺杂的α-Bi_2O_3 | 第53-61页 |
| 3.3.2.1 金属单掺杂体系的空间结构 | 第53-54页 |
| 3.3.2.2 金属单掺杂体系的缺陷形成能 | 第54-55页 |
| 3.3.2.3 金属单掺杂体系的电荷密度分布 | 第55-56页 |
| 3.3.2.4 金属单掺杂体系的电子结构 | 第56-60页 |
| 3.3.2.5 金属单掺杂体系的吸收光谱 | 第60-61页 |
| 3.3.3 金属与非金属共掺杂的α-Bi_2O_3 | 第61-65页 |
| 3.3.3.1 共掺杂体系的空间结构 | 第61-63页 |
| 3.3.3.2 共掺杂体系的缺陷形成能 | 第63页 |
| 3.3.3.3 共掺杂体系的电子结构 | 第63-65页 |
| 3.3.4 有效质量 | 第65-66页 |
| 3.4 本章小结 | 第66-68页 |
| 参考文献 | 第68-71页 |
| 第四章 过渡金属氧化物的第一性原理研究 | 第71-86页 |
| 4.1 前言 | 第71-73页 |
| 4.2 计算部分 | 第73页 |
| 4.2.1 计算方法 | 第73页 |
| 4.2.2 建立模型 | 第73页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第73-82页 |
| 4.3.1 纯相CuO晶体 | 第74-77页 |
| 4.3.1.1 CuO磁胞 | 第74-75页 |
| 4.3.1.2 块状CuO晶体 | 第75-77页 |
| 4.3.2 Ni掺杂的CuO晶体 | 第77-78页 |
| 4.3.3 纯相NO晶体 | 第78-80页 |
| 4.3.4 Cu掺杂的NiO晶体 | 第80-82页 |
| 4.4 本章小结 | 第82-83页 |
| 参考文献 | 第83-86页 |
| 第五章 氧缺陷修饰的Cu电极(111)面还原CO_2的第一性原理研究 | 第86-101页 |
| 5.1 前言 | 第86-88页 |
| 5.2 计算部分 | 第88-90页 |
| 5.2.1 计算方法 | 第88-89页 |
| 5.2.2 建立模型 | 第89-90页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第90-98页 |
| 5.3.1 单胞Cu结构和Cu (111)表面 | 第90页 |
| 5.3.2 CO、H在Cu (111)表面的吸附结构 | 第90-92页 |
| 5.3.2.1 CO在Cu (111)面的吸附 | 第91-92页 |
| 5.3.2.2 H在Cu (111)面的吸附 | 第92页 |
| 5.3.3 CO、H共吸附以及CHO吸附在Cu(111)表面 | 第92-93页 |
| 5.3.3.1 CO、H共吸附结构 | 第92-93页 |
| 5.3.3.2 CHO吸附结构 | 第93页 |
| 5.3.4 过渡态寻找 | 第93-94页 |
| 5.3.5 CO、H在O缺陷修饰的Cu(111)表面的吸附结构 | 第94-97页 |
| 5.3.5.1 O缺陷修饰的Cu(111)表面 | 第94-96页 |
| 5.3.5.2 CO吸附在氧缺陷修饰的Cu(111)面 | 第96页 |
| 5.3.5.3 H吸附在O缺陷修饰的Cu(111)表面 | 第96-97页 |
| 5.3.6 CO、H共吸附以及CHO吸附在氧缺陷修饰的Cu(111)表面 | 第97页 |
| 5.3.6.1 CO、H共吸附在氧缺陷修饰的Cu(111)表面 | 第97页 |
| 5.3.6.2 CHO吸附在氧缺陷修饰的Cu(111)表面 | 第97页 |
| 5.3.7 氧缺陷面过渡态计算 | 第97-98页 |
| 5.4 本章小结 | 第98-99页 |
| 参考文献 | 第99-101页 |
| 第六章 结论与展望 | 第101-105页 |
| 6.1 工作总结 | 第101-103页 |
| 6.2 展望 | 第103-105页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第105-106页 |
| 致谢 | 第106-107页 |
