| 摘要 | 第1-10页 |
| Abstract | 第10-15页 |
| 前言 | 第15-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-43页 |
| ·金属表面复杂脱氢氧化反应机理研究的理论研究意义 | 第16-18页 |
| ·复杂脱氢氧化反应在实际过程中的重要应用 | 第18页 |
| ·生物质乙醇重整制氢技术的研究进展 | 第18-20页 |
| ·直接乙醇燃料电池和直接甲酸燃料电池的研究现状 | 第20-30页 |
| ·工作原理 | 第21-22页 |
| ·实际能量效率 | 第22-23页 |
| ·直接乙醇燃料电池的研究现状 | 第23-27页 |
| ·机理研究以及存在的主要问题 | 第23-24页 |
| ·电极催化剂的研究进展 | 第24-27页 |
| ·直接甲酸燃料电池的研究现状 | 第27-30页 |
| ·超高真空表面实验研究 | 第27-28页 |
| ·电化学实验研究 | 第28-29页 |
| ·密度泛函理论研究 | 第29-30页 |
| ·金属表面复杂脱氢氧化反应机理研究所面临的挑战 | 第30-31页 |
| ·本论文的研究内容 | 第31-34页 |
| 参考文献 | 第34-43页 |
| 第二章 密度泛函理论及其计算方法 | 第43-65页 |
| ·密度泛函理论 | 第43-45页 |
| ·理论模型和平面波方法 | 第45-47页 |
| ·Bloch定理 | 第46-47页 |
| ·平面波方法 | 第47页 |
| ·赝势 | 第47-50页 |
| ·Kohn-Sham方程计算方法 | 第50-53页 |
| ·Car-Parrinello分子动力学方法 | 第50-51页 |
| ·共轭梯度法 | 第51-52页 |
| ·RMM-DIIS方法 | 第52-53页 |
| ·常用过渡态方法简介 | 第53-55页 |
| ·基于初猜结构的算法 | 第53-54页 |
| ·基于反应物和产物结构的算法 | 第54页 |
| ·基于反应物结构的算法 | 第54-55页 |
| ·全势能面扫描法 | 第55页 |
| ·本论文所使用的过渡态搜索方法-Broyden限制最小化方法 | 第55-58页 |
| ·常用周期性计算软件包介绍 | 第58-59页 |
| 参考文献 | 第59-65页 |
| 第三章 由特殊反应途径决定的直接乙醇燃料电池的反应选择性 | 第65-77页 |
| ·引言 | 第65-66页 |
| ·计算方法与模型 | 第66-67页 |
| ·结果与讨论 | 第67-74页 |
| ·乙醇氧化生成乙醛的反应机理 | 第67-69页 |
| ·乙醛氧化生成乙酸的反应机理 | 第69-70页 |
| ·零点能校正及反应速率常数分析 | 第70-71页 |
| ·共吸附物种的影响 | 第71-73页 |
| ·乙醇电化学氧化反应机理的讨论 | 第73页 |
| ·Mulliken电荷分析及甲醇的协同脱氢反应 | 第73-74页 |
| ·结论 | 第74页 |
| 参考文献 | 第74-77页 |
| 第四章 乙醇在铂不同晶面上的完全脱氢氧化反应机理及其结构敏感性的理论研究 | 第77-101页 |
| ·引言 | 第77-79页 |
| ·计算方法与模型 | 第79-80页 |
| ·乙醇在Pt不同晶面上的脱氢氧化反应机理 | 第80-87页 |
| ·Pt(111)面 | 第80-84页 |
| ·Pt(211)和Pt(100)面 | 第84-87页 |
| ·乙醇脱氢氧化反应过程中涉及到的热力学规律 | 第87-89页 |
| ·结果分析和讨论 | 第89-95页 |
| ·反应选择性的表面结构敏感性 | 第89-92页 |
| ·α-脱氢反应和协同脱氢反应 | 第89-91页 |
| ·乙酸的生成反应 | 第91-92页 |
| ·乙醇在Pt电极催化剂表面的反应机理讨论 | 第92-95页 |
| ·由电极电位决定的氧化条件 | 第92页 |
| ·表面覆盖度的影响 | 第92-94页 |
| ·低配位Pt表面的催化作用 | 第94-95页 |
| ·结论 | 第95-96页 |
| 参考文献 | 第96-101页 |
| 第五章 甲酸在Pt(111)/H_2O界面的脱氢氧化反应机理研究:周期性连续介质溶剂化模型在实际体系中的应用 | 第101-123页 |
| ·引言 | 第101-103页 |
| ·计算方法和模型 | 第103-104页 |
| ·密度泛函理论计算 | 第103页 |
| ·周期性连续介质溶剂化模型(Continuum Solvation Model) | 第103-104页 |
| ·甲酸在Pt(111)/H_2O界面的吸附 | 第104-109页 |
| ·游离态HCOOH-(H_2O)_n的构型 | 第104-105页 |
| ·甲酸在干净Pt(111)/H_2O界面的吸附 | 第105-108页 |
| ·甲酸在有甲酸根和CO覆盖下的Pt(111)/H_2O界面的吸附 | 第108-109页 |
| ·甲酸的脱氢氧化反应机理 | 第109-114页 |
| ·O-down构型的脱氢氧化反应 | 第110页 |
| ·以甲酸根作为反应中间体的间接氧化途径 | 第110-112页 |
| ·甲酸在HCOO/Pt(111)表面的直接解离反应 | 第112-113页 |
| ·电场对甲酸氧化反应能垒的影响 | 第113-114页 |
| ·分析与讨论 | 第114-118页 |
| ·溶剂化作用对甲酸吸附构型的影响 | 第114-117页 |
| ·甲酸脱氢氧化反应机理的讨论 | 第117-118页 |
| ·结论 | 第118-119页 |
| 参考文献 | 第119-123页 |
| 第六章 甲酸在锑修饰的铂电极上的电化学氧化机理的理论研究 | 第123-133页 |
| ·引言 | 第123-124页 |
| ·计算方法和模型 | 第124-125页 |
| ·甲酸在Pt(111)和Sb/Pt(111)上的吸附 | 第125-127页 |
| ·CO在Pt(111)和Sb/Pt(111)上的吸附 | 第127页 |
| ·机理讨论和Bader电荷分析 | 第127-129页 |
| ·结论 | 第129-130页 |
| 参考文献 | 第130-133页 |
| 结论与展望 | 第133-135页 |
| 作者简介 | 第135页 |
| 论文发表情况 | 第135-136页 |
| 致谢 | 第136-137页 |
