| 中文摘要 | 第3-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 1 绪论 | 第11-35页 |
| 1.1 单原子催化剂 | 第12-13页 |
| 1.2 单原子催化剂的制备、表征及应用 | 第13-22页 |
| 1.2.1 制备策略 | 第13-17页 |
| 1.2.2 表征手段 | 第17-18页 |
| 1.2.3 应用 | 第18-22页 |
| 1.3 二维材料基单原子催化剂 | 第22-32页 |
| 1.3.1 二维材料及其作为单原子催化剂载体的优势 | 第22-23页 |
| 1.3.2 二维材料基单原子催化剂研究进展 | 第23-30页 |
| 1.3.3 存在问题 | 第30-31页 |
| 1.3.4 n-p共掺杂方法 | 第31-32页 |
| 1.4 本课题的研究目的和研究内容 | 第32-35页 |
| 1.4.1 研究的目的和意义 | 第32页 |
| 1.4.2 研究内容 | 第32-35页 |
| 2 计算理论基础和软件介绍 | 第35-47页 |
| 2.1 第一性原理 | 第35-36页 |
| 2.2 密度泛函理论 | 第36-39页 |
| 2.2.1 Hohenberg-Kohn定理 | 第37-38页 |
| 2.2.2 KS方程 | 第38-39页 |
| 2.3 交换关联能泛函 | 第39-43页 |
| 2.3.1 局域密度近似 | 第40-41页 |
| 2.3.2 广义梯度近似 | 第41页 |
| 2.3.3 含动能密度的广义梯度近似 | 第41-42页 |
| 2.3.4 杂化泛函 | 第42-43页 |
| 2.4 赝势 | 第43-45页 |
| 2.4.1 超胞 | 第43-44页 |
| 2.4.2 傅立叶变换 | 第44-45页 |
| 2.4.3 布洛赫定理 | 第45页 |
| 2.5 相关计算软件 | 第45-47页 |
| 2.5.1 VASP软件 | 第45-46页 |
| 2.5.2 VESTA软件 | 第46-47页 |
| 3 n-p共掺杂石墨烯单原子催化剂设计及氧化性能的理论研究 | 第47-67页 |
| 3.1 引言 | 第47-48页 |
| 3.2 计算方法 | 第48-49页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第49-65页 |
| 3.3.1 石墨烯负载的金属单原子催化剂 | 第49-58页 |
| 3.3.2 石墨烯负载的廉价金属Fe单原子催化剂的稳定性 | 第58-65页 |
| 3.4 本章小结 | 第65-67页 |
| 4 n-p共掺杂六角氮化硼单原子催化剂设计及氧化性能的理论研究 | 第67-77页 |
| 4.1 引言 | 第67-68页 |
| 4.2 计算方法 | 第68页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第68-76页 |
| 4.3.1 六角氮化硼负载的单金属原子的稳定性 | 第68-70页 |
| 4.3.2 n-p共掺杂六角氮化硼负载的单原子催化剂的成因分析 | 第70-71页 |
| 4.3.3 n-p共掺杂六角氮化硼负载的单原子催化剂的反应稳定性 | 第71-73页 |
| 4.3.4 CO氧化反应的反应机制 | 第73-75页 |
| 4.3.5 n-p共掺杂六角氮化硼负载的单原子催化剂的高反应活性原因分析 | 第75-76页 |
| 4.4 本章小结 | 第76-77页 |
| 5 拓扑绝缘体薄膜负载单原子催化剂设计及氧化性能的理论研究 | 第77-91页 |
| 5.1 引言 | 第77-78页 |
| 5.2 计算方法 | 第78页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第78-89页 |
| 5.3.1 O2吸附到Bi_2Se_3拓扑绝缘体表面的构型和稳定性 | 第78-80页 |
| 5.3.2 Bi_2Se_3拓扑绝缘体负载的单金属原子催化剂的设计 | 第80页 |
| 5.3.3 CO和O_2在Bi_2Se_3拓扑绝缘体负载的单金属原子催化剂上的稳定性 | 第80-81页 |
| 5.3.4 O_2吸附对d带中心的影响 | 第81-83页 |
| 5.3.5 CO氧化反应 | 第83-87页 |
| 5.3.6 Bi_2Se_3拓扑绝缘体负载的单金属原子催化剂的高活性原因分析 | 第87-89页 |
| 5.4 本章小结 | 第89-91页 |
| 6 总结与展望 | 第91-95页 |
| 参考文献 | 第95-109页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第109-111页 |
| 致谢 | 第111页 |
