催化
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调控费米能级:电子结构工程优化催化活性的理论与计算策略
说明:本文围绕费米能级调控展开,阐述其在催化领域的应用。通过掺杂工程、缺陷调控、应变与电场调控等策略,结合DFT计算,可优化催化剂电子结构与表面反应活性。 以铜基催化为例,费米…
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如何理解催化自由能台阶图?
分析催化自由能台阶图是理解催化反应机制、评估催化剂性能以及优化反应路径的重要手段。催化自由能台阶图(Free Energy Profile Diagram)通过绘制反应过程中各步骤…
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催化自由能台阶图能提供什么有用信息?
催化自由能台阶图(Free Energy Profile Diagram)是化学和材料科学中用于描述催化反应过程中能量变化的重要工具。它通过展示反应物、过渡态、中间体和产物之间的自…
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Co基催化剂在氧还原反应(ORR)中的性能突破:合成策略-结构特性-催化机理的全链条解析与清洁能源应用展望
钴(Co)基催化剂在氧还原反应(ORR)中表现出优异的催化性能,近年来在燃料电池、金属空气电池等清洁能源领域引起了广泛关注。Co基催化剂因其成本低、资源丰富、性能接近贵金属催化剂(…
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如何分析相互作用?DFT、量子化学及MD模拟的核心指标与跨尺度判据详解
相互作用强度的定量分析在材料设计、催化机理研究及药物开发等领域具有关键意义,其直接影响体系的物理化学性质与功能表现。 本文系统整合密度泛函理论(DFT)、量子化学方法及分子动力学(…
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钴基(Co)HER催化剂的设计、性能与应用进展
钴(Co)基催化剂在氢气析出反应(HER)中表现出优异的性能,尤其是在非贵金属催化剂领域。Co基催化剂因其成本低、资源丰富以及良好的催化活性,成为替代贵金属催化剂(如Pt)的重要候…
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能带如何调控催化性能?
能带理论通过揭示材料的电子结构特征,为催化剂设计与性能优化提供了量子层面的指导。在光催化体系中,能带结构(价带顶与导带底位置)直接决定氧化还原电位。电催化领域则聚焦d带中心理论…
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差分电荷在催化领域应用
差分电荷密度(Differential Charge Density, DCD)是一种在催化研究中广泛应用的电子结构分析工具,它通过比较反应体系在不同状态下的电荷分布差异,揭示电子…
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d带理论:过渡金属d轨道电子结构解析与催化性能关联的理论框架
D带理论(d-band theory)是材料科学和化学领域中一个重要的理论框架,主要用于解释过渡金属化合物的电子结构及其催化性能。该理论的核心在于描述过渡金属原子的d轨道在化学反应…
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d带中心在催化领域应用
d带中心在催化领域中的应用是一个近年来备受关注的前沿研究方向。随着计算材料学、表面化学和电化学的不断发展,d带中心理论逐渐成为理解催化剂活性与电子结构之间关系的重要工具。该理论不仅…
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材料亲疏水性调控:提升催化性能的机制与应用
总结:材料的亲水性和疏水性是影响催化性能的重要界面特性。亲水表面通过吸附极性分子、降低传质阻力,提升水相和极性反应物的催化效率;而疏水表面有助于富集非极性分子、抑制副反应,并延长催…
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多维度态密度分析技术:数学框架与典型谱图解读
说明:态密度(Density of States, DOS)作为凝聚态物理和材料科学的核心概念,揭示了材料内部电子态的能量分布规律,是理解材料宏观物理性质(如电导率、光学响应、磁学…
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结构非晶化:无序调控策略在催化材料设计中的前沿进展
总结:结构非晶化作为材料改性的前沿技术,因其独特的无序结构和丰富的配位环境,成为提升催化剂性能的有效策略。非晶材料相较于晶态材料,拥有更高密度的活性位点、更优异的电子结构和更灵活的…
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改写规则!中科大「国家杰青」黄汉民,最新Nature Chemistry!
动态动力学拆分(DKR)是一种高效的手性诱导策略,可以将底物外消旋体的两种对映异构体转化为相同的光学富集产物。 通常,产物的绝对构型应由手性催化剂决定。 2025年6月23日,中国…
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异质结差分电荷密度:计算、分析与应用指南
异质结构作为由两种或多种不同材料在原子尺度上结合形成的复合体系,其界面处的电子结构调控是决定光电器件、催化材料、半导体器件等性能的关键因素。差分电荷密度(Electron Dens…
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硬核!时隔11天,发完Science再发Nature!董广彬,已手握5篇Nature正刊!
6月12日董广彬教授在Science上发表了题为“Carbonyl-to-sulfur swap enabled by sequential double carbon-carbo…
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新国大/中科大/深圳先进院,发表JACS!
打破OER线性标度关系的广泛应用策略是通过直接O-O偶联触发晶格氧参与OER过程,这绕过了*OOH的形成。然而,这种酸性介质中的晶格氧氧化机制(LOM)会使得金属-氧键的断裂,并加…
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氧空位(Ov):定义、功能、制备、表征及其在电催化析氧反应中的应用
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…
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对称性如何调控催化?
说明:对称性在催化过程中的调控作用体现在其对反应路径、活性位点分布以及电子结构的深刻影响。通过引入对称性破缺(如构建非中心对称结构或引入晶格畸变),可以打破原有能级简并状态,调…
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晶格氧介导LOM定义、影响因素与表征
说明:晶格氧介导机理(LOM)是一种在催化反应中,特别是涉及氧的氧化还原反应中,催化剂晶格中的氧原子直接参与反应的过程。 这种机理在许多重要的催化反应中都有所体现,例如析氧反应(O…