| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 TiO_2的表面结构与性质 | 第9-11页 |
| 1.1.1 (101)晶面 | 第10页 |
| 1.1.2 (001)晶面 | 第10-11页 |
| 1.2 TiO_2的光催化机理 | 第11-14页 |
| 1.2.1 光催化机理 | 第11页 |
| 1.2.2 影响光催化反应的因素 | 第11-14页 |
| 1.2.2.1 调节晶面 | 第11-12页 |
| 1.2.2.2 调节带宽 | 第12-13页 |
| 1.2.2.3 构建结结构 | 第13页 |
| 1.2.2.4 调节带边 | 第13-14页 |
| 1.3 CO_2还原反应机理 | 第14-16页 |
| 1.4 文献小结 | 第16-17页 |
| 第2章 密度泛函理论介绍 | 第17-22页 |
| 2.1 密度泛函理论（DFT） | 第17-18页 |
| 2.1.1 Hohenberg-Kohn定理（HK定理） | 第17-18页 |
| 2.1.2 Kohn-Sham方程（KS方程） | 第18页 |
| 2.2 交换相关泛函 | 第18-19页 |
| 2.2.1 局域密度近似（Local Density Approximations，LDA） | 第18页 |
| 2.2.2 广义梯度近似（Generalized Grandient Approximations，GGA） | 第18页 |
| 2.2.3 杂化密度泛函 | 第18-19页 |
| 2.3 赝势理论 | 第19页 |
| 2.3.1 模守恒赝势(Norm-Conserving Pseudopotential, NCPP) | 第19页 |
| 2.3.2 超软赝势(Ultrasoft Pseudopotentials, USP) | 第19页 |
| 2.3.3 PAW赝势 | 第19页 |
| 2.4 第一性原理计算软件包 | 第19-20页 |
| 2.4.1 Quantum-ESPRESSO | 第19页 |
| 2.4.2 VASP | 第19-20页 |
| 2.4.3 SIESTA | 第20页 |
| 2.5 化学活性基础理论 | 第20-21页 |
| 2.5.1 过渡态理论 | 第20页 |
| 2.5.2 Marcus理论 | 第20-21页 |
| 2.6 论文的计算方法 | 第21-22页 |
| 第3章 锐钛矿TiO_2(001)晶面可控合成的理论研究 | 第22-33页 |
| 3.1 引言 | 第23页 |
| 3.2 计算模型及方法 | 第23-24页 |
| 3.3 结果和讨论 | 第24-32页 |
| 3.3.1 氟离子吸附在锐钛矿TiO_2表面 | 第24-27页 |
| 3.3.2 HF分子吸附在锐钛矿TiO_2表面 | 第27-29页 |
| 3.3.3 F离子与HF分子的作用本质 | 第29-32页 |
| 3.4 本章小结 | 第32-33页 |
| 第4章 二氧化钛晶面依赖的光催化性能研究 | 第33-45页 |
| 4.1 引言 | 第34-35页 |
| 4.2 计算模型及方法 | 第35-36页 |
| 4.3 结果和讨论 | 第36-44页 |
| 4.3.1 激发电子转移 | 第36-39页 |
| 4.3.1.1 激发电子的稳定性 | 第36-37页 |
| 4.3.1.2 激发电子转移能垒 | 第37-39页 |
| 4.3.2 质子协助的两电子CO_2光还原反应 | 第39-44页 |
| 4.3.2.1 (101)晶面上CO_2反应生成HCOOH路径 | 第40-41页 |
| 4.3.2.2 (001)晶面上CO_2反应生成CO或HCOOH | 第41-44页 |
| 4.4 结论 | 第44-45页 |
| 第5章 表面结上光生载流子的分离机理 | 第45-56页 |
| 5.1 引言 | 第46页 |
| 5.2 计算模型及方法 | 第46-47页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第47-54页 |
| 5.3.1 激发电子的分布规律 | 第47-51页 |
| 5.3.2 光生空穴的分布规律 | 第51-54页 |
| 5.4 结论 | 第54-56页 |
| 第6章 Rh1/TiO_2催化剂上H2还原CO_2高选择产CO的理论解释 | 第56-70页 |
| 6.1 引言 | 第57页 |
| 6.2 计算模型及方法 | 第57-58页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第58-69页 |
| 6.3.1 Rh原子在锐钛矿TiO_2(101)表面的吸附 | 第58页 |
| 6.3.2 反应物分子在Rh1/TiO_2(101)表面的吸附 | 第58-60页 |
| 6.3.3 Rh1/TiO_2(101)表面上RWGS反应路径探索 | 第60-64页 |
| 6.3.4 Rh1/TiO_2上不同共吸附性能（CO_2-H_2，CO-H_2）的解释 | 第64-66页 |
| 6.3.5 M1/TiO_2 (M=Ru, Pt, Pd)上的共吸附性能研究 | 第66-69页 |
| 6.4 本章小结 | 第69-70页 |
| 第7章 结论 | 第70-73页 |
| 参考文献 | 第73-80页 |
| 附录A | 第80-82页 |
| 附录B | 第82-83页 |
| 致谢 | 第83-84页 |
| 发表论文情况 | 第84页 |
