| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第11-29页 |
| 1.1 氢能源的研究意义 | 第11-12页 |
| 1.2 氢气的制备 | 第12-14页 |
| 1.2.1 电解水制氢 | 第12-13页 |
| 1.2.2 化石燃料制氢 | 第13页 |
| 1.2.3 太阳能光催化水制氢 | 第13-14页 |
| 1.2.4 生物质废弃物制氢 | 第14页 |
| 1.3 氢气的储存方式 | 第14-21页 |
| 1.3.1 高压气态储氢 | 第15页 |
| 1.3.2 低温液态储氢 | 第15-16页 |
| 1.3.3 固态材料储氢 | 第16-21页 |
| 1.4 新型储氢材料—改性低维材料的研究概述和储氢机制研究 | 第21-25页 |
| 1.4.1 改性低维纳米结构储氢材料的研究概述 | 第21-23页 |
| 1.4.2 改性低维纳米结构储氢材料的储氢机制研究 | 第23-25页 |
| 1.5 储氢材料的技术指标 | 第25-27页 |
| 1.6 本论文的内容及意义 | 第27-29页 |
| 第二章 理论计算方法 | 第29-38页 |
| 2.1 多粒子体系的薛定谔方程 | 第29-32页 |
| 2.1.1 Bohn-Oppenheimer近似（绝热近似） | 第29-30页 |
| 2.1.2 Hartree-Fock方程（单电子轨道近似） | 第30-32页 |
| 2.2 密度泛函理论 | 第32-34页 |
| 2.2.1 Thomas-Fermi模型 | 第32-33页 |
| 2.2.2 Hohenberg-Kohn定理 | 第33页 |
| 2.2.3 Kohn-Sham方程 | 第33-34页 |
| 2.3 交换关联能泛函的形式 | 第34-35页 |
| 2.3.1 局域密度近似 (LDA) | 第34-35页 |
| 2.3.2 广义梯度近似 (GGA) | 第35页 |
| 2.4 计算软件包简介 | 第35-38页 |
| 2.4.1 VASP软件包 | 第35-36页 |
| 2.4.2 Dmol3软件包 | 第36-38页 |
| 第三章 孤立金属原子的储氢性能和储氢机制研究 | 第38-47页 |
| 3.1 引言 | 第38-39页 |
| 3.2 孤立钛原子的储氢性能和储氢机制 | 第39-44页 |
| 3.2.1 计算方法 | 第39页 |
| 3.2.2 氢的吸附形式 | 第39-40页 |
| 3.2.3 金属原子储氢的吸附结构和吸附能 | 第40-42页 |
| 3.2.4 吸附机理分析 | 第42-44页 |
| 3.3 其它金属的单原子储氢性能和储氢机制 | 第44-46页 |
| 3.4 本章小结 | 第46-47页 |
| 第四章 衬底对金属原子储氢性能的影响 | 第47-56页 |
| 4.1 研究背景 | 第47-48页 |
| 4.2 计算参数 | 第48页 |
| 4.3 金属原子分散在单壁碳纳米管的结构和吸附能 | 第48-49页 |
| 4.4 碳管对金属原子储氢性能和机制的影响 | 第49-55页 |
| 4.5 本章小结 | 第55-56页 |
| 第五章 基于金属原子吸附的高密度储氢材料设计 | 第56-73页 |
| 5.1 引言 | 第56页 |
| 5.2 二维 6,6,12-石墨炔片衬底 | 第56-64页 |
| 5.2.1 研究背景 | 第56-59页 |
| 5.2.2 计算方法 | 第59页 |
| 5.2.3 锂原子分散在 6,6,12-石墨炔片上的吸附能和作用机制 | 第59-61页 |
| 5.2.4 氢分子吸附于锂@6,6,12-石墨炔片 | 第61-64页 |
| 5.3 γ-石墨炔管衬底 | 第64-71页 |
| 5.3.1 研究背景 | 第64-65页 |
| 5.3.2 计算细节 | 第65-66页 |
| 5.3.3 金属原子分散在石墨炔片和石墨炔管上的对比研究 | 第66-68页 |
| 5.3.4 金属原子@石墨炔管的储氢性能和储氢机制 | 第68-71页 |
| 5.4 本章小结 | 第71-73页 |
| 第六章 总结与展望 | 第73-75页 |
| 6.1 工作总结 | 第73页 |
| 6.2 工作展望 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-86页 |
| 致谢 | 第86-87页 |
| 附录：攻读博士学位期间发表的论文和奖励 | 第87页 |
