质子交换膜中甲醇迁移及其机理的分子动力学模拟研究
| 摘要 | 第1-9页 |
| Abstract | 第9-16页 |
| 第一章 绪论 | 第16-35页 |
| ·质子交换膜燃料电池简介 | 第16-18页 |
| ·全氟磺酸质子交换膜 | 第18-24页 |
| ·全氟磺酸质子交换膜结构 | 第19-21页 |
| ·全氟磺酸质子交换膜的性能要求 | 第21-22页 |
| ·全氟磺酸质子交换膜中质子和中性小分子的迁移 | 第22-24页 |
| ·全氟磺酸质子交换膜研究进展及面临问题 | 第24-26页 |
| ·提高DMFC抗甲醇穿透性的研究进展 | 第24-25页 |
| ·提高PFSA膜高温保水性的研究进展 | 第25-26页 |
| ·本文研究目的、内容和方法 | 第26-27页 |
| ·本章小结 | 第27-28页 |
| 参考文献 | 第28-35页 |
| 第二章 分子动力学模拟方法 | 第35-61页 |
| ·分子模型的构建 | 第35-40页 |
| ·分子力场 | 第36-39页 |
| ·分子力场的参数化 | 第39-40页 |
| ·第一性原理计算分子力场参数 | 第40-42页 |
| ·第一性原理 | 第40-41页 |
| ·基组 | 第41页 |
| ·力场参数计算 | 第41-42页 |
| ·分子动力学方法 | 第42-51页 |
| ·分子动力学模拟简介 | 第42-43页 |
| ·周期性边界条件 | 第43-44页 |
| ·MD模拟的系综及基本假设 | 第44页 |
| ·力的计算方法 | 第44-47页 |
| ·运动方程积分算法 | 第47-49页 |
| ·分子动力学模拟中常用的计算公式 | 第49-51页 |
| ·MD模拟在全氟磺酸质子交换膜研究中的应用 | 第51-52页 |
| ·本章小结 | 第52-53页 |
| 参考文献 | 第53-61页 |
| 第三章 全氟磺酸分子的力场参数研究 | 第61-79页 |
| ·引言 | 第61页 |
| ·力场与计算方法 | 第61-64页 |
| ·力场的函数形式 | 第61-62页 |
| ·力场的参数化 | 第62-63页 |
| ·计算方法 | 第63-64页 |
| ·计算结果 | 第64-70页 |
| ·平衡键长和力常数 | 第64-66页 |
| ·平衡键角和力常数 | 第66-68页 |
| ·平衡二面角和力常数 | 第68-70页 |
| ·结果讨论 | 第70-74页 |
| ·键力场参数讨论 | 第70-71页 |
| ·键角力场参数讨论 | 第71-73页 |
| ·二面角模型讨论 | 第73-74页 |
| ·本章小结 | 第74-75页 |
| 参考文献 | 第75-79页 |
| 第四章 改进的二面角位能函数模型 | 第79-104页 |
| ·引言 | 第79-80页 |
| ·位能曲线计算方法 | 第80-82页 |
| ·位能函数形式推导 | 第82-85页 |
| ·结果和讨论 | 第85-97页 |
| ·理论方法和基组的选择 | 第85-88页 |
| ·1,2-二卤代乙烷旋转位能曲线 | 第88-93页 |
| ·X-C-C-Y二面角转动位能曲线 | 第93-96页 |
| ·转动位能产生原因及尺寸效应 | 第96-97页 |
| ·本章小结 | 第97-98页 |
| 参考文献 | 第98-104页 |
| 第五章 质子交换膜中水-甲醇穿透研究 | 第104-135页 |
| ·引言 | 第104-106页 |
| ·模型与模拟方法 | 第106-108页 |
| ·分子模型 | 第106-107页 |
| ·模拟方法 | 第107-108页 |
| ·电渗计算理论方法 | 第108-110页 |
| ·速度分布函数拟合 | 第108-109页 |
| ·平均迁移速度和电渗系数 | 第109-110页 |
| ·结果和讨论 | 第110-127页 |
| ·水化PFSA膜结构特征 | 第110-116页 |
| ·甲醇水化能和甲醇水簇质子化能 | 第116-121页 |
| ·水和甲醇的电渗 | 第121-125页 |
| ·中性分子迁移机理 | 第125-127页 |
| ·本章小结 | 第127-128页 |
| 参考文献 | 第128-135页 |
| 第六章 结论与展望 | 第135-140页 |
| ·结论 | 第135-137页 |
| ·创新之处 | 第137-138页 |
| ·展望 | 第138-140页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 | 第140-142页 |
| 致谢 | 第142页 |
