| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 引言 | 第12-14页 |
| 2 文献综述 | 第14-35页 |
| 2.1 氢概述 | 第14-15页 |
| 2.2 氢与过渡金属表面的交互作用 | 第15-21页 |
| 2.2.1 氢在过渡金属表面的吸附 | 第16-17页 |
| 2.2.2 氢在过渡金属表面的溶解 | 第17-18页 |
| 2.2.3 氢在过渡金属表面及体内的扩散 | 第18-19页 |
| 2.2.4 氢在过渡金属表面的脱附——析氢反应 | 第19-20页 |
| 2.2.5 氢与过渡金属中缺陷的交互作用 | 第20-21页 |
| 2.3 环境因素对氢与过渡金属界面交互作用的影响 | 第21-25页 |
| 2.3.1 氢覆盖度对氢与过渡金属界面交互作用的影响 | 第21-22页 |
| 2.3.2 溶剂化和电场效应对氢与过渡金属界面交互作用的影响 | 第22-25页 |
| 2.4 工业用氢所涉及的问题 | 第25-30页 |
| 2.4.1 充氢对(电)化学反应的速率及选择性的影响 | 第25-27页 |
| 2.4.2 析氢反应与电催化反应的竞争 | 第27-30页 |
| 2.5 基于密度泛函理论的第一性原理计算简介 | 第30-33页 |
| 2.5.1 密度泛函理论 | 第30-31页 |
| 2.5.2 交换关联泛函 | 第31-32页 |
| 2.5.3 赝势平面波方法 | 第32页 |
| 2.5.4 自洽运算与结构优化 | 第32-33页 |
| 2.6 研究目的、意义及创新点 | 第33-35页 |
| 3 第一性原理电化学计算模拟方法概述 | 第35-48页 |
| 3.1 电化学环境的模拟 | 第35-43页 |
| 3.1.1 溶液环境的模拟 | 第36-39页 |
| 3.1.2 界面电场的模拟及电势的确定 | 第39-43页 |
| 3.2 电化学参量的计算方法 | 第43-48页 |
| 3.2.1 计算氢电极 | 第43-44页 |
| 3.2.2 吉布斯自由能 | 第44-45页 |
| 3.2.3 过渡态理论 | 第45页 |
| 3.2.4 线性关系 | 第45-46页 |
| 3.2.5 外推法能量校正 | 第46-48页 |
| 4 氢与过渡金属表面交互行为研究 | 第48-70页 |
| 4.1 覆盖度对氢在过渡金属表面交互行为的影响 | 第48-63页 |
| 4.1.1 概述 | 第48-49页 |
| 4.1.2 计算设置 | 第49-51页 |
| 4.1.3 覆盖度对氢在表面吸附的影响 | 第51-54页 |
| 4.1.4 覆盖度对氢在次表面和次次表面吸附的影响 | 第54-56页 |
| 4.1.5 覆盖度对氢扩散能量的影响 | 第56-62页 |
| 4.1.6 小结 | 第62-63页 |
| 4.2 溶剂化效应和电场效应对氢在过渡金属表面交互行为的影响 | 第63-70页 |
| 4.2.1 概述 | 第63页 |
| 4.2.2 计算设置 | 第63-65页 |
| 4.2.3 溶剂化效应和电场效应对氢在表面和次表面吸附的影响 | 第65-67页 |
| 4.2.4 溶剂化效应和电场效应对氢扩散能量的影响 | 第67-69页 |
| 4.2.5 小结 | 第69-70页 |
| 5 氢对铬钝化行为影响规律研究 | 第70-89页 |
| 5.1 铬钝化体系的模拟及相关电位的确定 | 第70-84页 |
| 5.1.1 铬钝化体系概述 | 第70-72页 |
| 5.1.2 计算设置 | 第72-74页 |
| 5.1.3 甫尔拜图 | 第74-76页 |
| 5.1.4 低覆盖度下Cr(110)表面钝化过程的吉布斯自由能图 | 第76-78页 |
| 5.1.5 高覆盖度下Cr(110)表面钝化过程的吉布斯自由能图 | 第78-81页 |
| 5.1.6 阳极极化曲线 | 第81-83页 |
| 5.1.7 小结 | 第83-84页 |
| 5.2 氢对铬钝化行为的影响 | 第84-89页 |
| 5.2.1 概述 | 第84页 |
| 5.2.2 计算设置 | 第84-85页 |
| 5.2.3 次表面吸H后Cr(110)表面钝化过程的吉布斯自由能图 | 第85-86页 |
| 5.2.4 氢对铬钝化体系的影响 | 第86-88页 |
| 5.2.5 小结 | 第88-89页 |
| 6 不同氢供体对电化学合成氨及其竞争反应影响规律研究 | 第89-108页 |
| 6.1 合成氨过程中的氢供体概述 | 第89-91页 |
| 6.2 计算设置 | 第91-92页 |
| 6.3 2,6-二甲基吡啶离子在过渡金属表面的吸附 | 第92-95页 |
| 6.4 两种氢供体参与析氢反应的结果比较 | 第95-101页 |
| 6.4.1 电化学吸附过程 | 第96-100页 |
| 6.4.2 电化学脱附过程 | 第100-101页 |
| 6.5 两种氢供体参与氮还原反应的结果比较 | 第101-106页 |
| 6.6 小结 | 第106-108页 |
| 7 结论 | 第108-110页 |
| 参考文献 | 第110-138页 |
| 作者简历及在学研究成果 | 第138-142页 |
| 学位论文数据集 | 第142页 |
