华算科技王牌讲师强强联合!MS+VASP催化计算:LDH+MXene催化OER+CO2RR+PMS,吉布斯自由能,电子性质等!

当前热门催化剂非:LDH/OER/CO2RR/PMS分解/MXene莫属,催化反应非OER/CO2RR/PMS莫属,但案例操作复杂,自学难度较大。为此华算科技推出:顶刊热门催化计算实战培训!

本次课程由华算科技2位王牌讲师:MS杨站长华算科技朱老师强强联合!课程采用MS+VASP双软件教学,MS建模,CASTEP+VASP两种计算引擎。既可采用网关模式,也可采用独立模式提交任务;既适用于初学者,也适用于有一定计算经验的学员。(课表详见后文)。

经典案例+实操教学,结合当下热门催化计算,直击顶刊研究核心,手把手带你搞定催化前沿计算,提升文章档次

课程知识点概览:

催化剂模型:LDH、羟基氧化物、表面结构、单原子掺杂、二维材料、官能团

吉布斯自由能:计算H电极近似、总能、零点振动能、熵

电子性质:态密度、d带中心、差分电荷密度、静电势、功函数

OER:LOM机制、AEM机制、催化剂不同表面

CO2RR:CO路径、HCOOH路径、CH3OH路径、CH4路径、台阶图

H2O分解过渡态:初态、末态、过渡态、势能面、虚频

PMS分解:OH分解路径、结合能、吸附能

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讲师介绍

MS杨站长:华算科技全职技术资深专家,曾就职于德国马克思普朗克研究所,日本WPI研究所,并曾在芬兰阿尔托大学进行长期访问,作为PI主持欧盟、日本科研项目6项。

拥有15年以上Materials Studio软件使用经验,主要从事固态相变的第一性原理研究、电化学固液界面的AIMD研究与超分子化学中的分子动力学模拟。
VASP朱老师:同济大学本科直接攻读博士学位(4年),海外3年以上博后经历,发表高质量独立一作SCI论文30篇,回国后被授予深圳市海外高层次人才,拥有15年VASP重度使用经验,成功讲授100+场VASP计算培训和超过10W人的学习理论计算公开课。
 
 

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课表一览

华算科技王牌讲师强强联合!MS+VASP催化计算:LDH+MXene催化OER+CO2RR+PMS,吉布斯自由能,电子性质等!
 
 

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重点内容简介

LDH与羟基氧化物是目前顶刊最流行的OER电催化剂之一。不同相、不同表面的催化机制不同,包括LOM、OPM、AEM。通过DFT计算,可以确定掺杂的LDH究竟采用什么样的催化机制,催化活性为什么提高。

CO2是一种温室气体,通过电催化还原CO2不仅可以保护环境还能够得到高附加值的燃料和化工原料。无机催化剂在催化CO2还原成C1产物方面具有较高的效率,主要产物有CO、HCOOH、CH3OH、CH4。通过DFT计算反应的热力学和动力学势垒,可以有效判断催化剂的性能高低和产物的选择性。

催化剂电子结构对其性能有着重要影响。科研人员经常通过差分电荷密度、Bader电荷、态密度、d带中心、吸附能、结合能、静电势、功函数等物理化学性质去分析催化剂的活性位点与吸附能力。

PMS催化分解是环境科学的重要研究方向,常见产物包括OH和单线态O。PMS有多个不等价O,导致存在多种吸附构型。通过比较不同构型的能量,和分解的产物能量,可以准确获得PMS分解的路径。

 
 

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课程详情

01
 
课前准备:MS & VASP

1. 课程内容简介

2. 软件工具使用、MS网关连接设置
3.  MSVASP优缺点对比

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电催化自由能计算必备知识

1. 电化学基础知识,电化学双层 

2. Norskov计算氢电极模型CHE及其缺陷,自由能台阶图理解

3. 酸碱条件处理,不同电压曲线所说明的问题

4. 气态液态H2O分子自由能转换

5. 气体分子自由能的计算

6. 隐式溶剂化模型的作用及使用方法

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LDH、羟基氧化物(001)面催化-氧空位AEM实操【1】

1. LDH与羟基氧化物的分类、结构对比

2. 有无氧空位、LDH不同表面、LOMAEM催化机制

3. 不同文献中的LOM机制解释

4. LDH、羟基氧化物结构下载

5. LDH(001)面建模、(100)面建模

6. 体块优化、单层优化、单层扩胞

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LDH、羟基氧化物(001)面催化-氧空位AEM实操【2】

1. NiFe掺杂LDH建模,掺杂位点选取,对称性等价结构去除

2. 磁矩设置:铁磁、反铁磁、亚铁磁

3. 原子自旋磁矩计算与加快计算的方法

4. 超胞结构优化

5. -OH/-O/-OOH中间态建模

6. 电子步与离子步不收敛解决方法
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LDH、羟基氧化物(001)面催化-氧空位AEM实操【3】

1. 吉布斯自由能矫正、零点振动能、频率计算简化步骤

2. 各中间态吉布斯自由能提取

3. H2OH2分子自由能计算

4. 氧空位催化剂AEM反应路线自由能计算

5. 0电压及理想电压自由能曲线、物质的量守恒

6. 标准自由能台阶图origin制图、显示调整

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LDH、羟基氧化物(001)面催化-LOM实操

1. 电催化LOM机制

2. 什么材料走LOM路线

3. LOM各中间态建模,与AEM中间态的不同

4. LOM自由能台阶图计算:内能、零点振动能,-TS

5. LOMAEM对比,如何突破极限

6. 差分电荷密度与PDOS计算
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LDH、羟基氧化物(100)面催化-AEM实操

1. 羟基氧化物(100)表面建模

2. 羟基氧化物(100)吸附中间态建模

3. 羟基氧化物(100)吸附中间态结构优化及OOH分解问题处理

4. 羟基氧化物(100)自由能计算:内能、零点振动能,-TS

5. 自由能、频率计算需要注意的问题,电子步不收敛与虚频问题解决

6. (100)AEM自由能结果分析、对比
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LDH、羟基氧化物其他面

与其他机制建模

1. LDH IMOC路径建模

2. LDH其它表面催化剂与中间态建模
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VASP基础与Linux命令
VASP是一款运行在Linux操作系统下的DFT计算软件,擅长计算催化、电池、半导体方面的性质。本章介绍VASP输入输出参数、运行流程、基本原理,以及超算平台的链接(easyconnect和ssh软件),Liunx操作系统基础命令(vi、ls、cd等)。
1. VASP输入输出参数
2. 超算平台
3. Linux操作系统命令
4. 密度泛函理论
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CO2还原反应路径与自由能
CO2还原产物根据C原子数量可分为C1、C2等。Cu催化剂具有较好的催化CO2还原到C1产物的性能。本章介绍ZnO负载Cu单原子催化CO2还原产CO、HCOOH、CH3OH、CH4的性能,包括模型构建、中间体构型、自由能、线性约束关系、台阶图等。
1. CO2还原反应路径
2. ZnO掺杂Cu催化剂
3. 反应自由能
4. 吸附构型
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H2O分解反应过渡态
在碱性和中性条件下CO2还原所需要的H来自H2O的分解,因此H2O分解产活性H的势垒对CO2还原反应有着重要影响。本章介绍H2O在ZnO负载Cu单原子催化剂上分解过渡态计算,包括反应势能面、初态、末态、过渡态、虚频、反应路径、粗算与精算。
1. 反应路径与势垒
2. 初态与末态
3. 虚频消除
4. 反应势能面
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催化剂电子结构
催化剂电子结构预示着其催化性能,是催化剂构效关系的桥梁。本章以ZnO掺杂Cu单原子为例介绍催化剂的电子结构,包括差分电荷密度、Bader电荷、态密度、d带中心、功函数、静电势、吸附能、结合能等。
1. 差分电荷密度
2. 态密度与d带中心
3. 静电势与功函数
4. 吸附能与结合能
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PMS吸附与分解
PMS分解产物主要分为OH和单线态O。本章介绍PMS在二维材料MXene表面吸附与分解的过程,包括MAX模型构建、MXene模型结构优化、MXene吸附官能团、吸附位点分析、SO5H吸附、SO4+OH吸附、结合能、差分电荷等。
1. PMS分解路径
2. 二维材料MXene
3. 官能团吸附
4. 结合能与差分电荷
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报名方式

主办单位:深圳华算科技有限公司(拥有VASP、Materials Studio、Gaussian、LAMMPS商业版权

培训形式:线上课程,课程群永不解散,随时提问,及时解答。
课程费用:2980元,提供增值税普通发票及邀请函。老客户有优惠,请联系客服咨询。
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