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甲酸在贵金属表面和均相体系中催化分解机理的理论研究

摘要第8-11页
Abstract第11-17页
第一章 绪论第18-33页
    §1.1 氢能源的发展和利用现状第18-20页
    §1.2 甲酸燃料电池以及其他几种燃料电池的研究进展第20-22页
    §1.3 Pt、Pd电极材料和PtAg双金属电极材料的研究进展和现状第22-25页
    §1.4 均相催化剂催化甲酸与二氧化碳相互转化的研究进展第25-26页
    §1.5 本论文的主要内容第26-29页
    参考文献第29-33页
第二章 理论计算方法介绍第33-41页
    §2.1 密度泛函理论(Density functional theory,DFT)第33-37页
        2.1.1 Hohenberg-Kohn定理第33-34页
        2.1.2 Kohn-Sham方程第34-35页
        2.1.3 局域密度近似(Local Density Approximation,LDA)和广义梯度近似(Generalized Gradient Approximation,GGA)第35-37页
    §2.2 晶体超胞模型与平面波方法第37-38页
    §2.3 基组第38页
    §2.4 赝势(Pseudopotential)第38-39页
    §2.5 本文用到的计算软件第39页
        2.5.1 Gaussian 09第39页
        2.5.2 Materials Studio软件的CASTEP模块第39页
    参考文献第39-41页
第三章 气相中以及水分子存在的情况下甲酸单体和二聚体在Pt(111)表面的吸附行为研究第41-55页
    §3.1 研究背景第41页
    §3.2 计算方法第41-43页
    §3.3 结果与讨论第43-52页
        3.3.1 方法和模型评估第43页
        3.3.2 甲酸单体在Pt(111)表面的吸附行为第43-46页
        3.3.3 甲酸二聚体在Pt(111)表面的吸附行为第46-48页
        3.3.4 甲酸单体在Pt(111)/H_2O界面的吸附行为第48-50页
        3.3.5 二聚体甲酸在Pt(111)/H_2O界面的吸附行为第50-52页
    §3.4 本章小结第52页
    参考文献第52-55页
第四章 周期性密度泛函理论对气相中和水分子存在情况下甲酸在Pt(111)表面分解机理的复审第55-80页
    §4.1 背景介绍第55-56页
    §4.2 模型和计算细节第56-57页
    §4.3 结果和讨论第57-75页
        4.3.1 气相中甲酸单体在Pt(111)表面的分解第57-64页
        4.3.2 在水分子存在下甲酸单体在Pt(111)表面的分解第64-69页
        4.3.3 气相中甲酸二聚体的分解机理第69-74页
        4.3.4 有水分子存在的情况下甲酸二聚体分解的反应机理第74-75页
    §4.4 本章小结第75-76页
    参考文献第76-80页
第五章 甲酸在Pd(111)表面分解机理的新见解:CO_2和CO相竞争生成第80-97页
    §5.1 研究背景第80-81页
    §5.2 计算方法第81-82页
    §5.3 结果与讨论第82-93页
        5.3.1 计算方法和模型评估第82-83页
        5.3.2 甲酸在Pd(111)表面的吸附第83-85页
        5.3.3 由O-H键活化引起甲酸分解的路径第85页
        5.3.4 由C-H活化引起的甲酸分解的路径第85-88页
        5.3.5 CO通过CO_2还原而形成的路径第88-89页
        5.3.6 甲酸通过二聚体分解的路径第89-91页
        5.3.7 共吸附的水分子对活性的影响第91-93页
    §5.4 本章小结第93-94页
    参考文献第94-97页
第六章 甲酸在PtAg(111)和Pt(111)表面分解的对比理论研究第97-110页
    §6.1 研究背景第97-98页
    §6.2 模型和计算细节第98-99页
    §6.3 结果和讨论第99-105页
        6.3.1 甲酸在AgPt(111)和Pt(111)上分解为CO_2的反应机理第99-102页
        6.3.2 甲酸在AgPt(111)和Pt(111)表面上分解为一氧化碳的反应机理第102-105页
    §6.4 本章小结第105-106页
    参考文献第106-110页
第七章 双自旋态的均相催化剂[FeH(PP_3)]~+催化甲酸分解的理论研究第110-120页
    §7.1 研究背景第110-112页
    §7.2 计算方法第112-115页
    §7.3 结果与讨论第115-117页
        7.3.1 单重态催化剂催化甲酸分解的反应路径第115-116页
        7.3.2 三重态的催化剂催化甲酸分解的反应路径第116-117页
    §7.4 本章小结第117-118页
    参考文献第118-120页
致谢第120-121页
攻读博士学位期间发表的论文第121-150页
学位论文评阅及答辩情况表第150页

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