| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第1章 密度泛函理论与计算方法介绍 | 第14-34页 |
| 1.1 密度泛函理论简介 | 第14-18页 |
| 1.1.1 Hoheberg-Kohn定理 | 第14-15页 |
| 1.1.2 Kohn-Sham方程 | 第15-16页 |
| 1.1.3 近似方法 | 第16-18页 |
| 1.2 光催化水分解简介(原理与相关计算方法) | 第18-27页 |
| 1.2.1 反应机理简介 | 第19-20页 |
| 1.2.2 太阳光的吸收 | 第20-23页 |
| 1.2.2.1 带隙、能级位置的确定 | 第20-22页 |
| 1.2.2.2 光学性质的计算 | 第22页 |
| 1.2.2.3 载流子迁移率 | 第22-23页 |
| 1.2.3 载流子的分离和输运 | 第23-24页 |
| 1.2.4 表面化学反应 | 第24-27页 |
| 1.3 二维共价有机聚合物 | 第27-34页 |
| 1.3.1 设计原则 | 第29-30页 |
| 1.3.2 合成反应及方法 | 第30-31页 |
| 1.3.3 二维共价有机聚合物的命名 | 第31-34页 |
| 第2章 窄带隙光催化析氧催化剂:氮杂稠环共轭微孔聚合物(aza-CMP) | 第34-43页 |
| 2.1 引言 | 第34-35页 |
| 2.2 计算结果和数据分析 | 第35-41页 |
| 2.2.1 合成与结构 | 第35-36页 |
| 2.2.2 电子结构与光学性质 | 第36-38页 |
| 2.2.2.1 单层材料 | 第36-37页 |
| 2.2.2.2 多层材料 | 第37-38页 |
| 2.2.3 光催化析氧反应 | 第38-40页 |
| 2.2.4 缺陷的影响 | 第40-41页 |
| 2.3 计算细节 | 第41页 |
| 2.4 本章小结 | 第41-43页 |
| 第3章 二维全光解水聚合物(PTEB和PTEPB) | 第43-66页 |
| 3.1 引言 | 第43-45页 |
| 3.2 材料的结构与电子性质 | 第45-50页 |
| 3.2.1 合成与结构 | 第45-47页 |
| 3.2.2 电子结构与光学性质 | 第47-50页 |
| 3.3 光解水反应与反应机理 | 第50-56页 |
| 3.3.1 光解水的实验测试 | 第50-51页 |
| 3.3.2 光解水反应机理研究 | 第51-54页 |
| 3.3.3 光解水动力学过程探索 | 第54-56页 |
| 3.4 PTEB的储氢行为 | 第56-58页 |
| 3.5 一维双炔基纳米线的全光解水研究 | 第58-60页 |
| 3.6 H_2O_2:另一种选择? | 第60-64页 |
| 3.7 计算细节 | 第64页 |
| 3.8 本章小结 | 第64-66页 |
| 第4章 二维氮连COF全光解水催化剂的理论设计 | 第66-78页 |
| 4.1 引言 | 第66-67页 |
| 4.2 计算结果与数据分析 | 第67-76页 |
| 4.2.1 结构设计与单体的选择 | 第67-72页 |
| 4.2.2 电子结构与光学性质 | 第72-74页 |
| 4.2.3 光解水反应机理 | 第74-76页 |
| 4.3 计算细节 | 第76-77页 |
| 4.4 本章小结 | 第77-78页 |
| 第5章 计算筛选可全光解水的二维COF | 第78-96页 |
| 5.1 引言 | 第78-82页 |
| 5.2 计算结果与分析 | 第82-94页 |
| 5.2.1 数据概况 | 第82-84页 |
| 5.2.2 COF中的能带调控 | 第84-88页 |
| 5.2.3 全光解水材料 | 第88-92页 |
| 5.2.4 光解水半反应材料 | 第92-94页 |
| 5.2.4.1 析氢半反应 | 第92-93页 |
| 5.2.4.2 析氧半反应 | 第93-94页 |
| 5.2.4.3 Z型机制全反应 | 第94页 |
| 5.3 计算细节 | 第94页 |
| 5.4 本章小结 | 第94-96页 |
| 参考文献 | 第96-113页 |
| 附录1 | 第113-116页 |
| 附录1.1 本文第五章涉及到的C3节点的命名 | 第113-114页 |
| 附录1.2 本文第五章涉及到的连接体的命名 | 第114-115页 |
| 附录1.3 第五章涉及节点、连接体修饰后的命名与结构 | 第115-116页 |
| 附录2 COF能级位置和带隙数据汇总 | 第116-121页 |
| 附录3 常见连接体、节点分子上ΔG_(OH*)和Δ_(GH*)总结 | 第121-123页 |
| 致谢 | 第123-125页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第125-127页 |
