| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-10页 |
| 第1章 密度泛函理论简介 | 第13-21页 |
| 1.1 引言 | 第13页 |
| 1.2 量子多粒子及理论近似 | 第13-15页 |
| 1.3 密度泛函理论基础(Density Functional Theory, DFT) | 第15-17页 |
| 1.3.1 Thomas-Fermi-Dirac近似 | 第15页 |
| 1.3.2 Hohenberg-Kohn理论 | 第15-16页 |
| 1.3.3 Kohn—Sham方程 | 第16-17页 |
| 1.4 交换关联相互作用 | 第17-18页 |
| 1.4.1 局域密度近似(Local Density Approximation, LDA) | 第17页 |
| 1.4.2 广义梯度近似(Generalized Gradient Approximation ,GGA) | 第17-18页 |
| 1.4.3 杂化泛函 | 第18页 |
| 1.4.4 范德华泛函和自相互作用 | 第18页 |
| 1.5 本论文所使用的基于密度泛函理论的计算软件包 | 第18-21页 |
| 第2章 氧化还原反应(ORR)机理的理论研究 | 第21-27页 |
| 2.1 研究背景 | 第21页 |
| 2.2 氧化还原反应的反应机理 | 第21-23页 |
| 2.3 零点能(Zero Point Energy, ZPE) | 第23页 |
| 2.4 反应自由能 | 第23-27页 |
| 第3章 单层石墨烯相关材料表面ORR催化活性的理论研究 | 第27-33页 |
| 3.1 研究背景 | 第27页 |
| 3.2 研究方法及计算内容 | 第27-28页 |
| 3.3 工作内容与计算结果 | 第28-32页 |
| 3.3.1 纯石墨烯表面ORR反应电催化活性 | 第28-29页 |
| 3.3.2 吡啶N掺杂石墨烯ORR的电催化活性 | 第29-32页 |
| 3.4 总结 | 第32-33页 |
| 第4章 Co衬底调控石墨烯相关材料对ORR催化活性影响 | 第33-43页 |
| 4.1 背景介绍 | 第33-34页 |
| 4.2 研究方法与工作内容 | 第34-35页 |
| 4.3 N-Graphene/Co对ORR的电催化活性 | 第35-41页 |
| 4.3.1 N-Graphene/Co的模型建立及构型优化 | 第35-37页 |
| 4.3.2 N-Graphene/Co对ORR的催化计算结果与讨论 | 第37-41页 |
| 4.4 总结 | 第41-43页 |
| 第5章 阴离子化合物衬底调控石墨烯对ORR活性影响 | 第43-59页 |
| 5.1 背景介绍 | 第43-45页 |
| 5.2 研究方法与工作内容 | 第45页 |
| 5.3 Y_5Si_3/Graphene对ORR的电催化活性 | 第45-52页 |
| 5.3.1 X_5Y_3/Graphene的模型建立及构型优化 | 第45-48页 |
| 5.3.2 Graphene与Y_5Si_3的电子结构研究 | 第48-49页 |
| 5.3.3 Y_5Si_3/Graphene对ORR的催化计算结果与讨论 | 第49-51页 |
| 5.3.4 总结 | 第51-52页 |
| 5.4 Graphene/Ca_2N对ORR的电催化活性 | 第52-58页 |
| 5.4.1 Graphene/ Ca_2N的模型建立及构型优化 | 第52-53页 |
| 5.4.2 Graphene与Ca_2N的电子结构研究 | 第53-55页 |
| 5.4.3 Graphene/Ca_2N对ORR的催化计算结果与讨论 | 第55-57页 |
| 5.4.4 小结 | 第57-58页 |
| 5.5 两种阴离子化合物衬底调控石墨烯的ORR催化活性比较 | 第58-59页 |
| 参考文献 | 第59-69页 |
| 致谢 | 第69-71页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 | 第71页 |
