| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-26页 |
| 1.1 研究背景 | 第12-14页 |
| 1.2 二氧化钛的晶体结构及电子性质 | 第14-20页 |
| 1.2.1 二氧化钛的晶体结构 | 第14-18页 |
| 1.2.2 二氧化钛的电子结构性质 | 第18-20页 |
| 1.3 二氧化钛中的缺陷 | 第20-26页 |
| 1.3.1 锐钛矿（101）表面的间隙钛及氧空位缺陷 | 第20-25页 |
| 1.3.2 其他的表面缺陷 | 第25-26页 |
| 第二章 理论背景 | 第26-36页 |
| 2.1 量子化学基本理论 | 第26-29页 |
| 2.1.1 量子力学基础 | 第26-27页 |
| 2.1.2 Born-Oppenheimer近似 | 第27页 |
| 2.1.3 单电子近似 | 第27-28页 |
| 2.1.4 Hartree-Fock方程 | 第28-29页 |
| 2.2 密度泛函理论 | 第29-31页 |
| 2.2.1 Hohenberg-Kohn定理 | 第29-30页 |
| 2.2.2 Kohn-Sham方程 | 第30页 |
| 2.2.3 Kohn-Sham方程中的常用的交换相关泛函 | 第30-31页 |
| 2.2.4 DFT处理强关联和弱相互作用 | 第31页 |
| 2.3 动力学模拟 | 第31-33页 |
| 2.3.1 从头算分子动力学 | 第32-33页 |
| 2.4 能带理论 | 第33-34页 |
| 2.4.1 布洛赫定理和布洛赫波 | 第33-34页 |
| 2.4.2 能带和态密度 | 第34页 |
| 2.5 VASP计算软件包介绍 | 第34-36页 |
| 第三章 锐钛矿（101）面氧空位缺陷与水分子之间的相互作用的理论研究 | 第36-56页 |
| 3.1 背景介绍 | 第36-40页 |
| 3.2 计算方法和模型 | 第40页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第40-54页 |
| 3.3.1 计算参数测试 | 第40-43页 |
| 3.3.2 水分子在锐钛矿（101）面的吸附构型 | 第43-48页 |
| 3.3.3 水分子诱导的氧空位缺陷迁移 | 第48-52页 |
| 3.3.4 密度泛函加U计算结果 | 第52-53页 |
| 3.3.5 六层周期层体系的计算结果 | 第53-54页 |
| 3.4 本章小结 | 第54-56页 |
| 第四章 羧基引起的锐钛矿（101）面氧空位迁移 | 第56-70页 |
| 4.1 背景介绍 | 第56-59页 |
| 4.2 计算方法和模型 | 第59-60页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第60-69页 |
| 4.3.1 氧空位迁移能垒计算 | 第60-61页 |
| 4.3.2 甲酸分子在锐钛矿（101）的吸附构型 | 第61-63页 |
| 4.3.3 甲酸吸附诱导的氧空位迁移 | 第63-67页 |
| 4.3.4 苯甲酸-锐钛矿（101）界面 | 第67-69页 |
| 4.4 本章小结 | 第69-70页 |
| 第五章 气氛环境与锐钛矿（101）面活性位点的相互作用 | 第70-80页 |
| 5.1 背景介绍 | 第70-71页 |
| 5.2 计算方法和模型 | 第71-72页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第72-78页 |
| 5.4 本章小结 | 第78-80页 |
| 第六章 甲醇在二氧化钛表面吸附的理论研究 | 第80-86页 |
| 6.1 背景介绍 | 第80-81页 |
| 6.2 计算方法和模型 | 第81-82页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第82-85页 |
| 6.4 本章小结 | 第85-86页 |
| 第七章 总结和展望 | 第86-88页 |
| 参考文献 | 第88-94页 |
| 攻读博士期间发表文章目录 | 第94-96页 |
| 致谢 | 第96页 |
