| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-9页 |
| 第一章 前言 | 第13-25页 |
| 1.1 研究背景 | 第13-16页 |
| 1.1.1 能源危机与环境污染 | 第13-14页 |
| 1.1.2 可再生能源 | 第14-15页 |
| 1.1.3 光电效应与光催化技术 | 第15-16页 |
| 1.2 半导体光催化材料 | 第16-19页 |
| 1.2.1 半导体光催化材料概述 | 第16-17页 |
| 1.2.2 氧化锌简介 | 第17-18页 |
| 1.2.3 石墨烯-氧化锌复合材料 | 第18-19页 |
| 1.3 半导体光催化剂的光催化机理 | 第19-21页 |
| 1.3.1 氧化锌光催化反应机理 | 第19-20页 |
| 1.3.2 碳基氧化锌增强光催化机理 | 第20-21页 |
| 1.4 光催化材料与表面 | 第21-23页 |
| 1.4.1 表面与界面 | 第21-22页 |
| 1.4.2 光催化反应中的表面吸附 | 第22-23页 |
| 1.5 选题依据与主要研究内容 | 第23-25页 |
| 第二章 理论计算方法 | 第25-33页 |
| 2.1 材料模拟与计算的产生与发展 | 第25页 |
| 2.2 计算方法分类 | 第25-26页 |
| 2.3 第一性原理介绍 | 第26页 |
| 2.4 第一性原理的理论基础 | 第26-30页 |
| 2.4.1 波恩-奥本海默(Born-Oppenheimer)近似 | 第26-27页 |
| 2.4.2 哈特利-福克(Hartree-Fock)单电子近似 | 第27页 |
| 2.4.3 密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT) | 第27-30页 |
| 2.5 Materials Studio计算软件简介 | 第30-33页 |
| 2.5.1 CASTEP原理与方法介绍 | 第31页 |
| 2.5.2 DMol~3原理与方法介绍 | 第31-33页 |
| 第三章 单分子水在氧化锌-石墨烯复合材料表面的吸附 | 第33-47页 |
| 3.1 引言 | 第33-34页 |
| 3.2 模型与计算方法 | 第34-36页 |
| 3.3 优化结构 | 第36-38页 |
| 3.4 能量分析 | 第38-39页 |
| 3.4.1 吸附能 | 第38-39页 |
| 3.4.2 相互作用能 | 第39页 |
| 3.5 电荷分析 | 第39-44页 |
| 3.5.1 总电荷密度 | 第39-41页 |
| 3.5.2 原子电荷密度 | 第41-42页 |
| 3.5.3 差分电荷密度 | 第42-43页 |
| 3.5.4 密立根电荷布居分析 | 第43-44页 |
| 3.6 态密度 | 第44-45页 |
| 3.7 功函数 | 第45-46页 |
| 3.8 小结 | 第46-47页 |
| 第四章 水分子簇在单层氧化锌-石墨烯复合材料表面的吸附 | 第47-67页 |
| 4.1 引言 | 第47页 |
| 4.2 模型与计算方法 | 第47-48页 |
| 4.3 优化结构 | 第48-51页 |
| 4.4 能量分析 | 第51-53页 |
| 4.4.1 吸附能 | 第51-52页 |
| 4.4.2 水分子簇氢键键能 | 第52-53页 |
| 4.5 电荷分析 | 第53-59页 |
| 4.5.1 总电荷密度 | 第53-55页 |
| 4.5.2 原子电荷密度 | 第55-56页 |
| 4.5.3 差分电荷密度 | 第56-58页 |
| 4.5.4 密立根电荷布居分析 | 第58-59页 |
| 4.6 能带结构 | 第59-62页 |
| 4.7 态密度 | 第62-64页 |
| 4.8 功函数 | 第64页 |
| 4.9 小结 | 第64-67页 |
| 第五章 水分子簇在氧化锌-石墨烯复合材料表面的吸附 | 第67-83页 |
| 5.1 引言 | 第67页 |
| 5.2 模型与计算方法 | 第67-68页 |
| 5.3 优化结构 | 第68-70页 |
| 5.4 吸附能 | 第70-71页 |
| 5.5 电荷分析 | 第71-78页 |
| 5.5.1 总电荷密度 | 第71-73页 |
| 5.5.2 原子电荷密度 | 第73-74页 |
| 5.5.3 差分电荷密度 | 第74-78页 |
| 5.5.4 密立根电荷布居分析 | 第78页 |
| 5.6 水分子在G-ZnO表面吸附过程的热力学 | 第78-82页 |
| 5.7 小结 | 第82-83页 |
| 第六章 结论 | 第83-85页 |
| 致谢 | 第85-87页 |
| 参考文献 | 第87-97页 |
| 附录 | 第97页 |
