密度泛函理论

密度泛函理论（DFT）在催化反应选择性研究中扮演着至关重要的角色。它不仅能够揭示催化反应的微观机制，还能通过计算吸附能、反应能垒、电子结构等参数，解释反应产物的选择性。以下将从多个…

过渡态（Transition State）是化学反应中一个非常重要的概念，它描述了反应物分子在转化为产物分子的过程中所经历的一个瞬时、高能量的中间状态。过渡态不是一种稳定的分子结构…

  CeO₂的理论计算聚焦表面结构与缺陷、吸附及反应特性、电子调控等。通过DFT等方法解析氧空位形成能的晶面依赖性，量化吸附能与中间体稳定性，揭示电子结构调控机制；动力学模拟结合过…

总结：在分子世界的微观尺度上，实验往往只能捕捉到现象的表面，而许多本质性的化学与材料过程，却隐藏在原子和电子的精细运动之中。 如何跨越这道“看不见的墙”？密度泛函理论（DFT）、分…

能带结构和态密度是固体物理学和材料科学中两个非常重要的概念，它们分别描述了材料中电子的能级分布和能量状态的密度。 这两个概念不仅在理论研究中具有重要意义，而且在实际应用中也广泛用于…

氧空位（Oxygen Vacancy, OV）是金属氧化物材料中一种常见的点缺陷，其定义为在晶体结构中原本应有氧原子的位置缺失，形成空位。 这种缺陷通常由特定的外界环境（如高温、还…

态密度（Density of States,DOS）是固体物理和凝聚态物理中的一个核心概念，它描述了在单位能量范围内，系统中可被电子占据的量子态的数量。 态密度不仅反映了材料的电子…

总结：在理论与计算化学、材料科学日益交叉融合的今天，高效且多尺度的模拟工具对于探索新材料、理解复杂反应机理至关重要。 本文围绕三类主流计算方法——密度泛函理论（DFT）、分子动力学…

吸附能是量化吸附物与基底结合强度的核心物理量，定义为复合体系与孤立组分的能量差。其计算以DFT为主，需选择合适泛函并考虑范德华力修正，高阶方法如RPA可提升精度。吸附能广泛应用于催…

  碳氧双键（C=O）的稳定性显著高于碳硫双键（C=S），这一现象源于氧原子与硫原子在原子半径、电负性及轨道特性上的本质差异。以下将从原子结构参数、成键机制、热力学数据及实际化合物…

  催化反应的核心始于吸附机理——分子通过物理吸附（范德华力）或化学吸附（化学键重组）“锚定”在催化剂表面，直接决定反应物的富集、活化与选择性。DFT计算作为原子尺度的“虚拟显微镜…

说明：密度泛函理论（Density Functional Theory, DFT）是一种量子力学计算方法，用于求解多电子体系的基态性质。其核心思想是利用电子密度而非复杂的多电子波函…

说明：TiO₂的理论计算聚焦电子结构调控、表面反应路径模拟及活性位点设计。 电子结构调控通过非金属掺杂（如N）和氧空位调节带隙，拓展光响应范围；表面反应模拟揭示CO₂吸附、水分解等…

  说明：电催化CO₂还原反应（CO₂RR）是在外加电场下CO₂转化为碳基燃料的过程，需克服C=O键断裂及HER竞争等挑战。 理论计算聚焦活性位点识别、反应路径解析和电子结构调控，…

  说明：费米能级（Fermi level）是凝聚态物理和半导体物理中的核心概念，它定义了在绝对零度时电子填充的最高能级，并决定了材料中电子的统计分布行为。 这一概念由恩里科·费米…

  分子描述符是将复杂的化学信息转化为可量化数据的数值表示，从而实现分子性质的数学处理。它们在化学、药物科学和材料设计等领域发挥着基础性作用。量子化学描述符是分子描述符的一个重要类…

  说明：电场效应通过外场极化调控催化体系电子结构，经过渡态稳定化、反应物极化及吸附能重构优化反应路径。 电双层量子模型与电荷转移机制阐释界面作用，DFT和AIMD模拟揭示电场降低…

  说明：双原子催化剂（DACs）通过两个金属原子协同作用优化催化性能，100%原子利用率突破单原子催化瓶颈。 电催化中借助DFT模拟活性位点、反应能垒及动态稳定性，在CO₂还原、…

在科研领域，理论计算就如同强大的 “显微镜” 与 “望远镜”，能跨越微观到宏观尺度，揭示复杂体系的内在规律。如今，“实验 + 计算” 深度融合已成为突破科研瓶颈的关键路径。华算科技…

在计算催化自由能的过程中，VASP（Vienna Ab initio Simulation Package）是一种广泛使用的密度泛函理论（DFT）计算工具，它能够提供高精度的电子结…