| 中文摘要 | 第4-6页 |
| 英文摘要 | 第6页 |
| 图表目录 | 第10-12页 |
| 1 引 言 | 第12-24页 |
| 1.1 氧电极催化材料的研究现状 | 第12-17页 |
| 1.1.1 ORR的机理 | 第12-13页 |
| 1.1.2 金属及其合金上的ORR | 第13-15页 |
| 1.1.3 金属氧化物上的ORR | 第15-16页 |
| 1.1.4 过渡金属大环化合物 | 第16页 |
| 1.1.5 电催化剂结构对ORR的影响 | 第16-17页 |
| 1.1.6 双功能催化剂 | 第17页 |
| 1.2 二氧化锰结构及其氧气还原机理 | 第17-21页 |
| 1.2.1 二氧化锰晶体结构 | 第17-19页 |
| 1.2.2 氧气电催化还原机理 | 第19-21页 |
| 1.2.2.1 氧气在MnO2表面的吸附 | 第19-20页 |
| 1.2.2.2 氧气在MnO2表面还原机理 | 第20-21页 |
| 1.3 氧化物催化剂的量子化学研究优劣 | 第21页 |
| 1.4 本论文的主要研究内容及目的 | 第21-24页 |
| 2 从头计算及密度泛函理论 | 第24-32页 |
| 2.1 概述 | 第24-25页 |
| 2.2 从头计算方法 | 第25-28页 |
| 2.2.1 分子轨道法的三个基本近似 | 第25-27页 |
| 2.2.2 从头计算方法的原理 | 第27-28页 |
| 2.2.3 从头计算方法的误差 | 第28页 |
| 2.3 密度泛函理论(DFT)的理论基础 | 第28-32页 |
| 3 簇模型和基组的选取 | 第32-44页 |
| 3.1 簇模型的选取 | 第32-37页 |
| 3.1.1 簇模型(Cluster Model)概述 | 第32-33页 |
| 3.1.2 簇模型的选取 | 第33-37页 |
| 3.1.2.1 二氧化锰的裸露簇模型 | 第34-35页 |
| 3.1.2.2 二氧化锰的嵌入簇模型 | 第35-37页 |
| 3.1.3 嵌入点电荷电量的确定 | 第37页 |
| 3.2 基组的选取 | 第37-44页 |
| 3.2.1 基组的选取原则 | 第37-39页 |
| 3.2.2 基组与计算方法的选取 | 第39-41页 |
| 3.2.3 单点能、结构优化及BSSE | 第41-44页 |
| 4 结果与讨论 | 第44-76页 |
| 4.1 二氧化锰(110)、(111)、(001)晶面的催化性能比较 | 第44-49页 |
| 4.1.1 能量分析 | 第44-46页 |
| 4.1.2 原子净电荷数分析 | 第46-49页 |
| 4.2 二氧化锰(110)晶面的掺杂研究 | 第49-69页 |
| 4.2.1 二氧化锰的掺杂与缺陷 | 第49-50页 |
| 4.2.2 (110)晶面的中性掺杂模型(Neutral Doped Cluster) | 第50-61页 |
| 4.2.2.1 Mn7O14裸露簇中性掺杂 | 第51-57页 |
| 4.2.2.2 Mn3O6嵌入簇中性掺杂 | 第57-61页 |
| 4.2.3 (110)晶面的外来缺陷模型(Extrinsic Defects Cluster) | 第61-68页 |
| 4.2.3.1 Mn7O14裸露簇外来缺陷掺杂 | 第62-65页 |
| 4.2.3.2 Mn7O14嵌入簇外来缺陷掺杂 | 第65-68页 |
| 4.2.4 结论 | 第68-69页 |
| 4.3 氧气在二氧化锰(110)晶面的吸附研究 | 第69-76页 |
| 4.3.1 能量分析 | 第70-72页 |
| 4.3.2 集居数以及净电荷数分析 | 第72-74页 |
| 4.3.3 结论 | 第74-76页 |
| 5 结论与展望 | 第76-78页 |
| 致 谢 | 第78-80页 |
| 参考文献 | 第80-86页 |
| 附录A 各计算模型初始坐标 | 第86-92页 |
| 附录B 攻读硕士学位期间发表的论文 | 第92-94页 |
