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苏寸学位论文作者┟:裂中心舢Ⅲ鴏同期:辽。年占月/\郑重声明瓴卧隆疛日学位论文使用授权声明本人的学位论文是在导师指导下独立撰写并完成的,学位论文没有剽窃、抄袭等违反学术道德、学术规范的侵权行为,否则,本人愿意承担由此产生的一切法律责任和法律后果,特此郑重声明。本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者:
摘要本论文中利用基于密度泛函理论的软件包,首先使用椒ǘ镧系元素掺杂调制锐钛矿的光催化情况进行了第一性原理计算,主要研究了镧系元素对锐钛矿电子结构的调制情况;另外我们忽略中缱忧关联作用,对甲酰胺分子在金红石砻嫔系奈郊胺从Γ辛搜芯俊首先我们对未掺杂的块体进行了研究,优化了晶格常数。计算了镧系元素掺杂进锐钛矿的掺杂形成能,以预估掺杂的难易程度。然后我们计算了掺杂体系的能带结构与电子分波态密度,我们计算得到的锐钛矿的品格常数为:琧./孕∮谑笛橹礱.,/峁允就ü粼樱琓谋菊鞔赌诓屑淠芗叮芄徊同程度地缩小其带隙,减小电子或空穴的激发所需要克服的势垒,进而提高在对甲酰胺分子在金红石表面上的吸附及反应进行的研究中,我们主要研究了甲酰胺分子在表面上不同的吸附构型,发生水解反应和分解反应所产生不同的焓变,以及两种反应过程中所需要克服的势垒。首先我们对独立体系的甲酰胺分子和金红石进行了研究,得到了分子的稳定构型,同时也就金毓菇辛顺醪窖芯浚颐羌扑愕玫降拿焓疶的晶格常数为:痑.,略大于实验值:痑.,然后我们采用三个甌甇周期层为厚度、恼闹芷谛缘ピ#茨D饨鸷焓疶的表面。并在此基础上研究了甲酰胺分子在此理想表面的稳定吸附构型,我们从最稳定的吸附构型出发,通过手动使分子克服势垒,实现发生在表面的水解反应和分解反应,比较了两种反应发生前后体系的能量变化,从而得出两种反应的不同的焓变。然后我们使用基于第一性原理的椒ǎ萘街址从Φ某跏跆植降贸隽街址应的反应势垒。我们的计算结果与实验上的结论相比较,解释了两种反应中,水解反应焓变较大,但其在两种反应中所占的比例却较大的矛盾。关键词:第一性原理,二氧化钛,能带调制,催化反应,反应势垒的光催化性能。,取
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浴材料计算科学概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.牧霞扑愕姆椒ā世界能源危机与环境污染⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..芏确汉砺鄣幕〖坝τ谩多电子体系的薛丁格方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..近似⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯密度泛函理论匠獭交换一关联势⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...阋逄荻冉⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯关于囊恍┦⒊〖⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.计算方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.结果与讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.,⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..结果与讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..目录图和附表清单⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯材料计算科学的概念和内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..本研究相关的一些基本概念⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.—⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯所用计算软件介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..椒ㄑ芯匡缦翟K夭粼佣匀耦芽骉:能带调制⋯⋯⋯⋯⋯..甲酰胺分子在金红石表面上的反应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.
小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...肿佑氡砻娴慕峁埂面的吸附⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯甲酰胺分子在金红石面的反应⋯⋯⋯⋯⋯..芙帷:肿釉赥:目录.
图和附表清单图理论物理、实验物理、计算物理之间关系图图计算材料学中模型建立所根据对象尺度范围划分的若干层次示意图图全球能源的生产与需求图图紫外光照射下水在催化下生成示意图的光响应范围与太阳光频率分布对比图方程的自洽场解法示意图图锐钛矿О帮缦翟K夭粼邮疽馔图未掺杂的能带及分波态密度计算结果图图镧系元素在锐钛矿中的掺杂形成能计算结果图图不同元素掺杂锐钛矿后掺杂体系的能带结构计算结果图图不同元素掺杂锐钛矿后掺杂体系的电子分波态密度计算结果图图金红石结构示意图图