| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 研究背景综述 | 第12-41页 |
| 1.1 非均相纳米催化剂 | 第12-23页 |
| 1.1.1 电子效应 | 第12-16页 |
| 1.1.2 几何效应 | 第16-21页 |
| 1.1.3 载体晶面与金属-载体相互作用 | 第21-23页 |
| 1.2 甲酸分解制氢 | 第23-31页 |
| 1.2.1 甲酸在产氢上的应用 | 第23-26页 |
| 1.2.1.1 氢能与甲酸循环 | 第23-25页 |
| 1.2.1.2 甲酸合成 | 第25页 |
| 1.2.1.3 甲酸分解 | 第25-26页 |
| 1.2.2 非均相分解甲酸催化剂 | 第26-27页 |
| 1.2.3 甲酸分解机理 | 第27-31页 |
| 1.3 CO_2加氢合成甲醇 | 第31-39页 |
| 1.3.1 概述 | 第31页 |
| 1.3.2 CO_2加氢合成甲醇催化剂 | 第31-33页 |
| 1.3.3 氧化镓材料 | 第33-34页 |
| 1.3.4 Ga_2O_3负载Pd还原CO_2催化剂研究现状 | 第34-39页 |
| 1.4 本论文研究内容 | 第39-41页 |
| 第二章 计算方法与理论基础 | 第41-53页 |
| 2.1 基本理论近似 | 第41-43页 |
| 2.1.1 Born-Oppenheimer(BO)近似 | 第41-42页 |
| 2.1.2 单电子近似 | 第42-43页 |
| 2.2 密度泛函理论 | 第43-46页 |
| 2.2.1 Thomas-Fermi模型 | 第43-44页 |
| 2.2.2 Hohenberg-Kohn定理 | 第44-45页 |
| 2.2.3 Kohn-Sham方程 | 第45-46页 |
| 2.3 交换相关泛函 | 第46-47页 |
| 2.3.1 局域密度近似 | 第46页 |
| 2.3.2 广义梯度近似(Generalized Gradient Approximations,GGA) | 第46-47页 |
| 2.4 周期性板层模型和平面波赝势方法 | 第47-50页 |
| 2.4.1 周期性板层模型 | 第47-48页 |
| 2.4.2 平面波方法 | 第48页 |
| 2.4.3 赝势(Pseudopotential,PP)方法 | 第48-50页 |
| 2.4.3.1 模守恒赝势(Norm-Conserving Pseudopotential,NCPP) | 第49-50页 |
| 2.4.3.2 超软赝势(Ultrasoft Pseudopotential,USPP) | 第50页 |
| 2.4.3.3 投影缀加波方法(Projector Augmented Wave,PAW) | 第50页 |
| 2.5 Nudged elastic band(NEB)过渡态搜索方法概述 | 第50-51页 |
| 2.6 VASP简介 | 第51-53页 |
| 第三章 聚合物修饰改性的Pd纳米颗粒研究 | 第53-66页 |
| 3.1 引言 | 第53-54页 |
| 3.2 计算方法 | 第54-55页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第55-64页 |
| 3.3.1 修饰官能团在表面的吸附 | 第55-57页 |
| 3.3.2 催化剂活性测试和表征 | 第57-59页 |
| 3.3.2.1 Pd纳米颗粒活性测试 | 第57-59页 |
| 3.3.2.2 Pd颗粒的CO红外表征 | 第59页 |
| 3.3.3 振动与电子结构计算 | 第59-64页 |
| 3.4 本章小结 | 第64-66页 |
| 第四章 甲酸在Pd不同晶面上的分解反应 | 第66-84页 |
| 4.1 引言 | 第66-67页 |
| 4.2 计算方法 | 第67-68页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第68-83页 |
| 4.3.1 甲酸在Pd表面的吸附 | 第68-69页 |
| 4.3.2 甲酸分解反应涉及表面物种在Pd表面的吸附 | 第69-74页 |
| 4.3.3 甲酸在Pd(221)台阶表面和Pd(111)平面上分解的表面反应路径 | 第74-82页 |
| 4.3.3.1 以O-H键切断为起始步骤的甲酸分解反应路径 | 第74-76页 |
| 4.3.3.2 以C-H键切断为起始步骤的甲酸分解反应路径 | 第76-78页 |
| 4.3.3.3 以C-O键切断为起始步骤的甲酸分解反应路径 | 第78-80页 |
| 4.3.3.4 甲酸分解反应过程的比较 | 第80-82页 |
| 4.3.4 水溶液环境对甲酸分解反应的影响 | 第82-83页 |
| 4.4 本章小结 | 第83-84页 |
| 第五章 不同形貌氧化镓颗粒表面结构的研究 | 第84-104页 |
| 5.1 引言 | 第84页 |
| 5.2 计算方法 | 第84-85页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第85-102页 |
| 5.3.1 实验合成β-Ga_2O_3颗粒的结构与形貌 | 第85-88页 |
| 5.3.2 Ga_2O_3表面的晶面结构 | 第88-92页 |
| 5.3.2.1 Ga_2O_3表面的构建 | 第88-90页 |
| 5.3.2.2 Ga_2O_3表面的优化 | 第90-92页 |
| 5.3.3 负载金属Pd的β-Ga_20_3颗粒的形貌与表征 | 第92-99页 |
| 5.3.3.1 负载金属Pd的β-Ga_2O_3颗粒的形貌 | 第92-93页 |
| 5.3.3.2 负载金属Pd的β-Ga_2O_3颗粒的实验表征 | 第93-96页 |
| 5.3.3.3 Ga_2O_3表面掺杂Pd模型与计算 | 第96-99页 |
| 5.3.4 Ga_2O_3材料表面的氧空穴计算 | 第99-102页 |
| 5.3.4.1 干净Ga_2O_3材料表面的氧空穴计算 | 第99-101页 |
| 5.3.4.2 掺杂Pd对Ga_2O_3材料表面氧空穴形成的影响 | 第101-102页 |
| 5.4 本章小结 | 第102-104页 |
| 第六章 氧化镓材料对CO_2还原为甲醇反应的晶面选择性研究 | 第104-119页 |
| 6.1 引言 | 第104-105页 |
| 6.2 计算方法 | 第105页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第105-117页 |
| 6.3.1 不同形貌Pd/Ga_2O_3催化剂催化活性测试 | 第105-106页 |
| 6.3.2 反应物分子在表面的吸附 | 第106-111页 |
| 6.3.2.1 H_2分子在表面的吸附 | 第106-107页 |
| 6.3.2.2 H原子在表面的吸附 | 第107-108页 |
| 6.3.2.3 CO_2在表面的吸附 | 第108-109页 |
| 6.3.2.4 CO_2与H原子在表面的共吸附 | 第109-111页 |
| 6.3.3 CO_2在表面加氢生成甲醇反应中间体在表面的吸附 | 第111-115页 |
| 6.3.4 CO_2在表面的活化加氢 | 第115-117页 |
| 6.4 本章小结 | 第117-119页 |
| 结论 | 第119-121页 |
| 参考文献 | 第121-151页 |
| 攻读博士学位期间论文发表情况 | 第151-152页 |
| 致谢 | 第152页 |
