| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-20页 |
| 第一节 二维碳基材料概述 | 第13-16页 |
| ·掺杂石墨烯的研究进展 | 第14-15页 |
| ·其它二维碳基材料 | 第15-16页 |
| 第二节 二维碳基材料的催化活性及动力学生长 | 第16-18页 |
| ·掺氮石墨烯对ORR的催化作用 | 第16页 |
| ·二维碳-氮化合物对ORR的催化作用 | 第16-17页 |
| ·石墨烯在金属表面的CVD生长 | 第17-18页 |
| 第三节 选题依据和主要研究内容 | 第18-20页 |
| 第二章 基本理论和计算软件 | 第20-31页 |
| 第一节 第一性原理计算 | 第20-30页 |
| ·单电子近似和Hartree-Fock方法 | 第20-24页 |
| ·Born-Oppeenheimer近似 | 第20-21页 |
| ·Hartree-Fock方程 | 第21-24页 |
| ·密度泛函理论框架 | 第24-28页 |
| ·Tomas-Fermi模型 | 第24页 |
| ·Hohenberg-Kohn定理 | 第24-25页 |
| ·Kohn-Sham方程 | 第25-27页 |
| ·基函数和赝势 | 第27页 |
| ·交换关联势 | 第27-28页 |
| ·第一性原理计算流程 | 第28-30页 |
| 第二节 VASP软件介绍 | 第30-31页 |
| 第三章 调节掺氮石墨烯对于的催化性能 | 第31-52页 |
| 第一节 引言 | 第31-33页 |
| 第二节 计算模型和计算方法 | 第33-37页 |
| ·超胞模型 | 第33-34页 |
| ·参数的选取 | 第34页 |
| ·物理量的定义 | 第34-35页 |
| ·Bader电荷分析 | 第35-37页 |
| 第三节 计算结果与讨论 | 第37-51页 |
| ·氮原子在掺氮石墨烯中的分布 | 第37-38页 |
| ·石墨烯表面以及取代型氮原子上的氧分子吸附 | 第38-40页 |
| ·氮原子团簇(N clusters)上的氧分子吸附 | 第40-42页 |
| ·氮原子团簇的形成能 | 第42-43页 |
| ·氮-硼共掺 | 第43-47页 |
| ·氮-过渡金属共掺 | 第47-51页 |
| 第四节 本章总结 | 第51-52页 |
| 第四章 二维碳-氮化合物的原子结构预测及其对ORR的催化作用 | 第52-75页 |
| 第一节 引言 | 第52-54页 |
| 第二节 计算模型和计算方法 | 第54-61页 |
| ·粒子群算法 | 第54-56页 |
| ·CALYPSO程序的使用 | 第56-57页 |
| ·二维碳-氮化合物的结构预测方法 | 第57-58页 |
| ·物理量的定义和参数选取 | 第58-59页 |
| ·声子谱的计算 | 第59-61页 |
| 第三节 计算结果与讨论 | 第61-74页 |
| ·不同碳-氮比例下CALYPSO预测得到的二维结构 | 第61-67页 |
| ·二维碳-氮结构的形成能 | 第67-68页 |
| ·不同碳-氮比例下二维结构的氧分子吸附 | 第68-72页 |
| ·二维碳-氮化合物的电子结构 | 第72-74页 |
| 第四节 本章小结 | 第74-75页 |
| 第五章 钝化镍(111)表面原子台阶：辅助石墨烯均匀生长 | 第75-91页 |
| 第一节 引言 | 第75-77页 |
| 第二节 计算模型和计算方法 | 第77-80页 |
| ·模型的建立 | 第77-78页 |
| ·参数的选取 | 第78页 |
| ·物理量的定义 | 第78页 |
| ·NEB方法计算势垒 | 第78-80页 |
| 第三节 计算结果与讨论 | 第80-90页 |
| ·镍(111)表面原子台阶边缘对CVD生长石墨烯的影响 | 第80-84页 |
| ·金原子在镍(111)表面的分布 | 第84-86页 |
| ·金原子对镍(111)表面化学活性的影响 | 第86-87页 |
| ·其它过渡金属原子作为合金原子对镍(111)表面化学活性的影响 | 第87-90页 |
| 第四节 本章总结 | 第90-91页 |
| 第六章 全文总结 | 第91-92页 |
| 参考文献 | 第92-100页 |
| 致谢 | 第100-102页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第102页 |
