负载过渡金属单原子的含氮石墨烯电催化性能理论研究

目录

声明

1 绪论

1.1 引言

1.2 HER反应

1.2.1 HER 热力学分析

1.2.2 HER动力学分析

1.2.3 HER活性描述符

1.3 石墨烯基HER反应催化剂

1.3.1 非金属掺杂石墨烯

1.3.2 过渡金属、非金属共掺杂石墨烯

1.4 研究内容和意义

1.4.1 研究内容

1.4.2 研究意义

2 理论基础和计算方法

2.1 引言

2.2 第一性原理

2.2.1 非相对论近似

2.2.2 波恩-奥本海默绝热近似

2.2.3 哈特里-福克自洽场近似

2.3 密度泛函理论

2.3.1 霍恩贝格-科恩（Hohenberg-Kohn）定理

2.3.2 交换关联能泛函

2.4 计算模型

2.4.1 团簇模型

2.4.2 平板模型

2.5 VASP简介

3 真空环境下电催化剂HER性能

3.1 引言

3.2 计算方法和模型

3.2.1 计算方法

3.2.2 计算模型

3.3 结果与讨论

3.3.1 H在掺杂石墨烯表面吸附位点及吸附能

3.3.2 吉布斯自由能、催化剂筛选和交换电流

3.3.3 H在MNx@G表面脱附

3.4 本章小结

4 水层环境下电催化剂HER性能

4.1 引言

4.2 计算方法和模型

4.2.1 计算方法

4.2.2 计算模型

4.3 结果与讨论

4.3.1 水层对MNx@G影响及相互作用

4.3.2 水层环境下H在石墨烯掺杂表面吸附位点及吸附能

4.3.3 吉布斯自由能、催化剂筛选和交换电流密度

4.3.4 H在水层覆盖MNx@G表面脱附

4.3.5 筛选构型分析

4.4 本章小节

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

个人简历及在读期间取得的研究成果

致谢