计算干货
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基元反应:如何用DFT计算研究化学反应
简单来说,基元反应就是那些一步到位的反应,是化学反应最基本的单元。基元反应进行过程中,化学物质的分子直接参与反应,没有中间过程,反应物分子直接得到生成物。 通常是通过一次分子碰…
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什么是多硫化锂吸附与转化? 物理/化学吸附与催化加速协同提升锂硫电池性能
多硫化锂(Li2Sₓ)在锂硫电池中的吸附与转化是提升电池性能的关键环节。多硫化锂在充放电过程中会经历复杂的化学反应,包括其在正极材料上的吸附、在电解液中的扩散以及在负极的还原或氧化…
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么是杂化泛函?DFT中结合HF精确交换提升电子结构/材料性质计算精度的关键方法
杂化泛函是密度泛函理论(DFT)中的一种重要方法,它通过结合局域密度近似(LDA)和广义梯度近似(GGA)等半局域泛函与Hartree-Fock(HF)方法中的非局域交换能,从而提…
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什么是活性位点?分子识别与过渡态稳定化机制及其在医药研发/工业催化中的应用
活性位点(Active Site)是生物化学、催化化学和材料科学中的一个核心概念,尤其在酶和催化剂的研究中具有重要意义。它是指在大分子(如蛋白质、酶或催化剂)中,能够与特定底物结合…
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什么是压电性质? 材料受机械应力产生电荷分离的现象及其在能量收集/传感器/纳米发电机中的应用
压电性质是指某些材料在受到机械应力时能够产生电荷分离的现象,这种现象在材料科学、电子工程、能源收集、传感器技术等多个领域具有广泛的应用价值。压电效应的发现和研究可以追溯到19世纪末…
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二维材料LDH结构的特点有哪些?层状结构、阳离子有序、层间空腔与可调变特性(催化/吸附/电化学)
二维材料中的层状双氢氧化物(Layered Double Hydroxides, LDH)是一类具有独特结构和性能的无机晶体材料,因其在催化、吸附、电化学、生物医学等多个领域的广泛…
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什么是限域催化?定义、核心机制及其在能源化工与环境治理中的应用前景
限域催化是一种在纳米尺度下通过物理或化学手段对反应物、催化剂或反应环境进行限制,从而增强催化性能的新型催化技术。其核心在于利用纳米尺度的空间限制效应,调控反应物的传质、活性中心的形…
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非晶模型是什么?一文讲透非晶态物质结构模拟与性能预测
非晶模型是描述非晶态物质(如非晶合金、非晶聚合物、非晶玻璃等)微观结构和动力学行为的重要理论工具。 这些模型通过模拟原子或分子的排列方式,揭示了非晶态物质在长程无序、短程有序的复杂…
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什么是自由激子?ZnO/钙钛矿发光特性、大斯托克斯位移机制与量子计算载体应用
自由激子是半导体材料中一种重要的光学和电子激发态,其在光电子器件、发光二极管(LED)、激光器、量子计算等领域具有广泛的应用前景。自由激子的形成、动力学行为及其复合机制是研究半导体…
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束缚激子全解析:从形成机制到器件应用
束缚激子(Bound Exciton)是半导体物理和光电子器件研究中的一个重要概念,它由电子与空穴通过库仑相互作用结合而成,形成一种稳定的电子–空穴对。这种结合体在半导…
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判断电子转移都有哪些方法?DFT差分电荷/Bader分析、价态变化法与UV-Vis/拉曼光谱检测
电子转移是化学反应中非常重要的一个概念,尤其在氧化还原反应中,电子的转移决定了反应的方向和产物。判断电子转移的方法多种多样,涵盖了从微观到宏观、从理论到实验的多个层面。以下华算科技…
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什么是激子?钙钛矿发光机制、太阳能电池应用与激子复合体调控指南
激子(Exciton)是凝聚态物理中的一个重要概念,指的是在固体中由电子和空穴通过静电吸引而形成的束缚态。这种束缚态类似于氢原子中的电子和质子之间的相互作用,但其形成机制和性质更为…
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什么是激子光谱?二维TMDs激子结合能、PL/反射光谱实验方法与光电器件应用解析
激子光谱是研究半导体材料中电子与空穴通过库仑相互作用结合形成的激子系统的重要手段。激子作为一种准粒子,其能级结构和光谱特性不仅反映了材料的电子结构,还与材料的晶格环境、外部场(如电…
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怎样调控氧空位?CeO₂/TiO₂掺杂技术、气氛/温度调控策略与CO₂RR催化应用
调控氧空位是材料科学和催化化学中的一个重要研究方向,尤其在氧化铈(CeO₂)、过渡金属氧化物、半导体材料等领域具有广泛的应用前景。 氧空位的调控不仅能够显著改变材料的物理化学性质,…
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如何分析弱相互作用?RDG/NCI可视化方法、Multiwfn操作实战与弱作用类型解析
弱相互作用的定义与重要性 弱相互作用是指分子或原子之间不涉及共价键形成的相互作用,主要包括氢键、范德华力、π-π堆积、偶极-偶极作用等。这些相互作用在分子识别、材料设计、药物研发等…
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如何分析自由能、吸附能?DFT计算步骤、自由能台阶图构建与ORR催化分析实战
在材料科学、催化反应、电化学和表面化学等领域,自由能和吸附能是描述物质相互作用、能量变化和反应路径的重要物理量。 它们不仅决定了材料的稳定性、催化活性和反应速率,还为催化剂设计、材…
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电催化为什么要做DFT计算?
说明:DFT计算是电催化研究的核心工具,可解析反应机制、建立活性描述符、指导催化剂设计。其关键内容包括吸附能计算、过渡态搜索、电子结构分析等,通过顶刊案例验证了对OER、ORR…
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光催化剂理论计算:TD-DFT激发态模拟、制氢/CO2还原应用与关键参数计算详解
光催化剂理论计算是理解光催化反应机理、优化催化剂性能和设计新型光催化剂的重要手段。近年来,随着计算方法的不断进步和实验技术的结合,理论计算在光催化领域的应用日益广泛。本文华算科技将…
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什么是电子结构计算?DFT原理、薛定谔方程求解与材料科学应用详解
电子结构计算是材料科学、化学、物理等领域中一项基础且重要的研究工具,它通过理论模型和计算方法来预测和分析物质的电子分布、能带结构、态密度、电荷密度等性质。 这些计算不仅有助于理解材…
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如何确定催化反应位点:DFT计算、原位表征与生物信息学方法
确定催化反应位点是催化化学和材料科学中的核心问题之一,它不仅关系到催化剂的活性和选择性,还直接影响到催化剂的设计与优化。以下华算科技将从多个角度详细探讨如何确定催化反应位点,包括理…