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摻雜型碳基催化劑設計及機理

  • 作者：楊思偉|責編:嚴春暉//金林茹
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122467560
  • 出版日期：2025/03/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：151
人民幣：RMB 98 元      售價：元
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內容大鋼
    本專著深入探討了催化在能源、環境、化學工業等多個領域的關鍵作用，並強調了開發高效、低成本催化劑的緊迫性。當前，貴金屬催化劑在氧還原、氧析出和CO氧化等反應中佔據主導地位，但成本高、稀缺性等問題限制了其大規模應用。因此，本專著著重介紹了通過密度泛函理論計算研究的四類新型摻雜型碳基催化劑，詳細探討了其活性位點、吸附行為和反應機理，並揭示了它們在催化常見反應中的高效性能。這一研究不僅豐富了碳基催化劑的理論體系，也為實驗研究和工業應用提供了寶貴參考，有望推動碳基催化劑在能源轉換和化學反應中的廣泛應用，助力可持續發展和環境保護。
作者介紹
楊思偉|責編:嚴春暉//金林茹
目錄
第1章  緒論
  1.1  引言
  1.2  氧還原反應概述
    1.2.1  氧還原反應的應用及研究意義
    1.2.2  氧還原反應的基本原理
    1.2.3  用於氧還原反應的摻雜型碳基催化劑
  1.3  氧析出反應概述
    1.3.1  氧析出反應的應用及研究意義
    1.3.2  氧析出反應的基本原理
    1.3.3  用於氧析出反應的摻雜型碳基催化劑
  1.4  CO氧化反應概述
    1.4.1  CO氧化反應的應用及研究意義
    1.4.2  CO氧化反應的基本原理
    1.4.3  用於CO氧化反應的摻雜型碳基催化劑
  1.5  本書的研究意義和主要內容
第2章  理論基礎與計算方法
  2.1  引言
  2.2  量子力學基本理論
    2.2.1  薛定諤方程
    2.2.2  玻恩-奧本海默近似
    2.2.3  單電子近似
    2.2.4  Hartree-Fock理論
  2.3  密度泛函理論
  2.4  過渡態理論
  2.5  內稟反應坐標理論
  2.6  計算氫電極模型和理論過電位
  2.7  熱力學活性火山圖
  2.8  Mulliken電荷
  2.9  d-帶模型理論
第3章  雜原子摻雜富勒烯C70用於氧還原和氧析出反應的理論研究
  3.1  引言
  3.2  計算方法
  3.3  結果與討論
    3.3.1  雜原子摻雜C70的構型及性質
    3.3.2  ORR/OER中間體的吸附
    3.3.3  ORR/OER性能
  3.4  本章小結
第4章  Ru和N共摻雜空位富勒烯（Ru-N4-C54和Ru-N4-C64）用於氧還原和CO氧化反應的理論研究
  4.1  引言
  4.2  計算方法
  4.3  結果與討論
    4.3.1  Ru-N4-C54和Ru-N4-C64的構型及性質
    4.3.2  ORR和COOR物質的吸附
    4.3.3  Ru-N4-C54和Ru-N4-C64上的ORR機理
    4.3.4  Ru-N4-C54和Ru-N4-C64上的COOR機理
  4.4  本章小結
第5章  過渡金屬M和N共摻雜空位富勒烯（M-N4-C64，M=Fe、Co或Ni）用於氧還原反應的理論研究
  5.1  引言
  5.2  計算方法
  5.3  結果與討論

    5.3.1  M-N4-C64的構型及性質
    5.3.2  M-N4-C64的電子結構分析
    5.3.3  ORR物質的吸附
    5.3.4  M-N4-C64上的ORR機理
    5.3.5  勢能面（PES）和相對能量曲線
  5.4  本章小結
第6章  鐵原子摻雜石墨氮碳化物作為氧還原電催化劑的理論研究
  6.1  引言
  6.2  計算方法
  6.3  結果和討論
    6.3.1  g-C3N4、Fe/g-C3N4和吸附氧在Fe/g-C3N4上的構型及性質
    6.3.2  g-C3N4和Fe/g-C3N4的電子結構分析
    6.3.3  ORR物質的吸附和活性位點
    6.3.4  吸附氧在Fe/g-C3N4上的氫化
    6.3.5  OOH*在Fe/g-C3N4上的ORR機理
    6.3.6  勢能面（PES）和相對能量曲線
  6.4  本章小結
第7章  結論與展望
參考文獻

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