交叉学科
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离子液体:面向锂电池、CO₂捕集、生物质转化的功能化介质设计指南
离子液体(ILs)作为一类液态的有机盐,因其独特的物理化学性质和广泛的可调节性,在多个领域展现出巨大的应用潜力。离子液体究竟有哪些特殊性质?如何能够满足不同应用的需求? 什么是离子…
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理论计算解析热导率:DFT-BTE与分子动力学方法
热导率(thermal conductivity)是描述材料传热能力的物理量,表示单位温度梯度下单位时间内通过单位面积传递的热量,常用符号κ表示,单位为W·m⁻¹·K⁻¹。它反映了…
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深度解析双原子催化剂:基础、机制、表征与活性起源
说明:本文从双原子催化剂的基本概念出发,深入解析其作用机理,并详细介绍双原子催化剂的表征策略,揭示其催化活性背后的奥秘。 PART.01 双原子催化剂是什么? 双原子催化剂是一类具…
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如何构建石墨烯纳米带模型
构建石墨烯纳米带模型是一个复杂而精细的过程,涉及材料科学、电子学、计算模拟等多个领域。石墨烯纳米带(Graphene Nanoribbons, GNRs)是石墨烯的准一维结构,具有…
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如何区分“吸附能”与“结合能”及其材料科学应用
本文详细介绍了吸附能与结合能的基本概念、计算方法及其在材料科学和化学研究中的重要性。 吸附能描述了吸附质与基底表面的相互作用强度,其计算依赖于表面模型(如DFT中的slab模型),…
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DFT如何确定反应活性位点?
总结:本文系统地阐述了密度泛函理论(DFT)如何通过吸附能、反应路径能垒、电荷分布分析(差分电荷密度与Bader电荷)及电子结构指标(d带中心和态密度)确定单原子催化和电催化体系中…
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光催化与电催化CO₂还原的全景解析
说明:本文主要介绍了生物转化、热催化、光 / 电催化等技术用于CO2转化的情况。重点阐述光/电催化CO2还原原理,包括光催化的能带理论、反应步骤,以及电催化的优势、反应过程和产物等…
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原位红外如何通过捕获中间体来揭示反应机理?
说明:与传统红外光谱相比,原位衰减全反射表面增强红外吸收光谱(ATR-SEIRAS)在灵敏度、表面选择性、原位检测能力等方面具有显著优势,尤其适合研究界面反应和表面吸附物种。 在电…
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电催化:原理、特性与影响因素全解析
说明:这篇文章全面介绍了电催化,涵盖其定义、基本原理、特点及反应影响因素等方面。通过阐述电催化氧化与还原反应机制,以及电极材料等要素对反应性能的影响,使读者能够深入理解电催化技术在…
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电催化 CO₂还原至 CO 的自由能台阶图分析:从反应机理到催化剂设计
CO₂还原到CO的自由能台阶图(Free Energy Diagram)是理解电催化反应机理和优化催化剂性能的重要工具。 通过分析自由能变化(ΔG)和反应路径,可以揭示反应的能…
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CO2还原到HCOOH:关键能垒诊断与选择性调控机制
CO₂还原为HCOOH的自由能台阶图是研究电催化CO₂还原反应中关键路径和能量变化的重要工具。通过分析不同催化剂和反应路径的自由能变化,可以揭示反应的活性、选择性和效率。 本文将详…
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自由能台阶图指导下的CO₂还原制CH₄:反应机理、催化剂活性位点与路径优化
CO₂还原为CH₄的自由能台阶图(Free Energy Diagram)是电催化反应中理解反应路径和催化剂性能的关键工具。通过分析不同催化剂和反应路径的自由能变化,可以揭示反应的…
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HER自由能台阶图:构建、解析及其在电催化析氢催化剂设计与评估中的应用
HER(氢析出反应)自由能台阶图是电催化领域中用于分析催化剂性能的重要工具。它通过可视化反应路径中各步骤的吉布斯自由能变化(ΔG),帮助研究人员评估催化剂的活性和选择性。 本文将从…
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电催化N₂还原反应的自由能台阶图解析
氮气(N₂)的还原反应是电催化领域中一个极具挑战性的研究课题,其核心目标是通过高效的催化剂将N₂转化为氨(NH₃)等含氮化合物,从而为绿色化工和能源存储提供新的解决方案。 在这一过…
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什么是吸附能?
吸附能不仅是催化科学的“语言“,更是解锁高效催化剂的“密码“。其精妙平衡诠释了自然界的催化智慧—强而不缚,弱而不怠,方显催化之本。 …
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光响应性能如何影响催化性质?
MOF材料的光响应特性如何通过调控光生载流子行为(电子-空穴分离效率、能带位置匹配度)及表面活性位点状态,显著影响光催化反应的活性和选择性。结合前沿研究案例,揭示光激发下MOF结构…
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如何分析XRD结果?
X射线衍射(XRD)是一种基于布拉格定律的非破坏性分析技术,广泛用于研究材料的晶体结构和成分。以下从基本原理、测试方法及结果分析三个方面详细说明XRD的相关内容。 XRD的基本原理…
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d轨道:为何它对磁性、催化和材料设计如此关键?
说明:过渡金属d轨道因部分填充、晶体场分裂及杂化等特性,决定其磁性、催化活性等。DFT可量化d带中心等参数,助力解析催化机制、设计功能材料,如PtGa纳米线通过p-d杂化提升催化性…
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表面工程与界面工程:光电催化性能提升的关键
光(电)催化作为一种高效利用太阳能的途径,对于解决能源危机和环境问题具有重要意义。 近年来,随着催化机制的逐步明确以及合成和表征技术的发展,催化材料的研究逐渐从能带工程转向更为复杂…
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什么是光电化学(PEC)水分解?
光电化学(PEC)水分解作为一种将太阳能高效转化为化学能的技术,近年来在绿色能源和环境保护领域引起了广泛关注。它不仅为可再生能源的发展提供了重要支持,还为实现太阳能的高效转换和存储…