| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 稀土元素概述 | 第11-12页 |
| 1.1.1 稀土元素 | 第11页 |
| 1.1.2 稀土元素的电子结构 | 第11页 |
| 1.1.3 稀土元素的性质 | 第11-12页 |
| 1.2 CeO_2基本结构和性质 | 第12-13页 |
| 1.3 二氧化铈的应用及研究意义 | 第13-17页 |
| 1.3.1 二氧化铈在净化汽车尾气催化剂的应用及研究 | 第13-14页 |
| 1.3.2 二氧化铈光催化领域的应用 | 第14-15页 |
| 1.3.3 二氧化铈紫外吸收领域的应用 | 第15-16页 |
| 1.3.4 二氧化铈在其他领域的应用 | 第16页 |
| 1.3.5 二氧化铈的掺杂调控及研究意义 | 第16-17页 |
| 1.4 本课题的思路及研究内容 | 第17-19页 |
| 第2章 理论基础及计算环境 | 第19-24页 |
| 2.1 第一性原理(First principles) | 第19-20页 |
| 2.2 绝热近似(Born-Oppenheimer) | 第20页 |
| 2.3 密度泛函理论(Density Functional Theory, DFT) | 第20-23页 |
| 2.3.1 Hohenberg-Kohn定理 | 第20-21页 |
| 2.3.2 Kohn-Sham方程 | 第21-22页 |
| 2.3.3 局域密度近似 | 第22页 |
| 2.3.4 广义梯度近似 | 第22-23页 |
| 2.4 CASTEP软件及计算环境介绍 | 第23-24页 |
| 第3章 非金属(C,N,S)掺杂CeO_2的理论研究 | 第24-39页 |
| 3.1 S掺杂CeO_2的第一性原理计算 | 第25-31页 |
| 3.1.1 计算模型及方法 | 第25-26页 |
| 3.1.2 优化结果 | 第26-27页 |
| 3.1.3 能带结构 | 第27-28页 |
| 3.1.4 态密度分析 | 第28-29页 |
| 3.1.5 光学性质 | 第29-31页 |
| 3.2 N/C共掺杂CeO_2的第一性原理计算 | 第31-35页 |
| 3.2.1 计算模型及方法 | 第31-32页 |
| 3.2.2 优化结果 | 第32页 |
| 3.2.3 能带结构和态密度分析 | 第32-34页 |
| 3.2.4 光学性质 | 第34-35页 |
| 3.2.5 布居分析 | 第35页 |
| 3.3 带氧空位的CeO_2的第一性原理计算 | 第35-37页 |
| 3.3.1 计算模型及方法 | 第35-36页 |
| 3.3.2 形成能分析 | 第36页 |
| 3.3.3 态密度分析 | 第36-37页 |
| 3.4 本章小结 | 第37-39页 |
| 第4章 金属-非金属共掺杂CeO_2的理论研究 | 第39-49页 |
| 4.1 Fe/N掺杂CeO_2的第一性原理计算 | 第39-44页 |
| 4.1.1 计算模型及方法 | 第39-40页 |
| 4.1.2 优化结果 | 第40-41页 |
| 4.1.3 能带结构和态密度分析 | 第41-42页 |
| 4.1.4 光学性质 | 第42-43页 |
| 4.1.5 布居分析 | 第43-44页 |
| 4.2 Sr/F共掺杂CeO_2紫外屏蔽性能的第一性原理研究 | 第44-47页 |
| 4.2.1 理论模型和计算细节 | 第44-45页 |
| 4.2.2 优化结果 | 第45-46页 |
| 4.2.3 能带结构及分态密度 | 第46-47页 |
| 4.2.4 光学性质 | 第47页 |
| 4.3 本章小结 | 第47-49页 |
| 第5章 CeO_2(110)表面的第一性原理计算 | 第49-54页 |
| 5.1 模型构建及计算方法 | 第49-50页 |
| 5.2 表面氧空位对CeO_2(110)表面电子结构的影响 | 第50-53页 |
| 5.2.1 CeO_2表面氧空位形成能分析 | 第50-51页 |
| 5.2.2 CeO_2(110)表面成键分析 | 第51页 |
| 5.2.3 CeO_2(110)表面的电子结构 | 第51-52页 |
| 5.2.4 CeO_2(110)表面的光学性质 | 第52-53页 |
| 5.3 本章小结 | 第53-54页 |
| 第6章 结论 | 第54-56页 |
| 参考文献 | 第56-61页 |
| 致谢 | 第61-62页 |
| 攻读硕士期间发表论文 | 第62页 |
