交叉学科

自由能台阶图是电催化反应中用于分析反应路径中各步骤吉布斯自由能变化的重要工具。它通过将反应路径中的关键中间体（如吸附态、过渡态、产物等）的自由能变化以图形化的方式展示，帮助研究人员…

在电催化反应中，自由能台阶图（Free Energy Step Diagram）是一种重要的工具，用于分析反应路径中各步骤的能量变化，从而揭示反应机制并优化催化剂性能。以下将从多个…

本文从理论计算角度解析了矿物浮选的基本原理及其关键技术，重点介绍了DFT计算和分子动力学（MD）模拟在浮选研究中的应用。通过态密度（DOS）分析矿物表面电子结构，揭示了药剂与矿物作…

水的理论研究之所以成为全球科学界的核心焦点，源于其独特的物理化学性质、跨学科的关键作用、极端条件下的复杂行为、前沿技术的突破性支撑以及应对全球危机的迫切需求。 这种看似简单的分子在…

钙钛矿/Cu(In,Ga)Se₂（CIGS）叠层太阳能电池因兼具轻量化、柔性和高理论效率（>40%）而备受关注，但宽带隙钙钛矿（WBG, 1.6–1.75 eV）的缺陷复合与…

说明：高分子材料中结晶区与非结晶区共存，结晶区呈三维有序结构，非结晶区为无规线团构象。可通过分子动力学、蒙特卡洛模拟及多尺度耦合方法研究，结合自由能曲面、多阶段结晶模型等理论，揭示…

本文系统介绍了电催化析氧反应（OER）和析氢反应（HER）的反应机理及其在催化剂设计中的应用。在OER部分，重点分析了经典四步反应路径（AEM）、晶格氧参与机制（LOM）和氧化物路…

本文系统介绍了1D、2D和3D结构在DFT计算中的特性及其物理化学性质。 1D结构（如纳米线和链状分子）表现出显著的量子限域效应和各向异性电子分布，适用于光电和催化领域。 2D结构…

本文详细介绍了共价有机框架（COF）的基本组成、结构类型及其在气体吸附和催化性能研究中的应用。COF通过共价键连接有机分子，形成规则的孔道结构和周期性排列，具有优异的吸附和催化性能…

说明：内建电场由材料电荷非均匀分布形成，DFT通过平面平均静电势、差分电荷密度、恒定内势、极化分析等方法对其量化分析。以InGaN/GaN量子阱为例，DFT揭示了内建电场起源与分布…

玻璃化转变温度（Tg）是描述非晶态材料（如塑料、橡胶、玻璃等）从硬脆的玻璃态向柔软高弹态转变的关键参数。当温度达到Tg时，材料内部链段运动能力发生突变：低于Tg时链段冻结，材料呈现…

本文系统介绍了活性位点的定义及其在化学反应中的核心作用，重点探讨了通过多种理论计算方法识别和表征活性位点的策略。文章详细分析了态密度（DOS）和d带中心在揭示电子结构中的作用，吸附…

本文详细介绍了分子偶极矩的定义、特性及其广泛的应用。从分子极性与构型的关系出发，分析了偶极矩在判断分子空间构型中的关键作用。同时，探讨了偶极矩对材料光电性质的影响，如介电常数和折射…

说明：本文主要介绍了氧空位的定义、功能、生成方式、表征方式以及在OER中的应用。有助于读者理解氧空位的定义、制备与调控方法，同时了解各个先进表征技术的选择，为相关研究和应用提供理论…

NH₃分解产氢的自由能台阶图是理解该反应热力学行为和催化机制的重要工具。通过分析不同反应路径的自由能变化，可以揭示反应的决速步骤、催化剂的活性位点以及反应的热力学可行性。 本文将结…

孔道限域是指通过将催化活性物种限制在具有规则孔道结构的材料（如金属有机框架MOFs或碳纳米管等）内部，从而调控其电子结构、反应路径和催化性能的一种限域效应。这种限域作用能够稳定亚稳…

说明：DFT+XAFS联用技术结合了理论计算与实验分析的优势，能够精准揭示材料的微观结构和电子性质。 本文主要介绍XAFS技术的原理（XANES和EXAFS）及其在材料局域结构分析…

说明：催化研究中，热力学以ΔG和K衡量反应可能性与平衡，动力学用活化能和Arrhenius公式表征反应速率，催化剂不改变热力学平衡却能降低活化能加速反应。 二者在研究维度等方面存在…

自由能台阶图（Free Energy Profile Diagrams）是理解反应机理、评估催化剂性能和优化反应路径的重要工具。 本文将从多个角度详细分析N₂还原自由能台阶图的构建…

ORR（氧还原反应）自由能台阶图是电催化研究中不可或缺的工具，它通过直观展示反应路径中各步骤的能量变化，帮助研究人员识别决速步骤（RDS）并优化催化剂性能。 本文将从ORR自由能台…