DFT计算

DFT计算因多体量子力学的高维复杂性需简化模型：采用Kohn-Sham方程降维，以交换关联泛函（如LDA/GGA）近似处理电子相互作用，牺牲精度提升效率； 赝势（USPP/PAW）…

零点能是量子系统基态下的固有能量，源于海森堡不确定性原理，显著影响轻原子体系（如氢键、催化反应）。 在DFT计算中，零点能校正提升自由能（ΔG）、晶格常数及过渡态能垒的精度，例如氢…

CO₂RR机理涵盖电催化与光催化。电催化中，CO₂在催化剂表面吸附、活化，经中间体转化生成产物；光催化则涉及多种反应机制，如甲醛、卡宾等路径。不同产物对应不同路径，如CO生成路径为…

二维材料涵盖石墨烯、TMDs、MXenes等类别，DFT计算揭示其结构–性能关联：石墨烯掺杂调控带隙，TMDs应变工程优化光电器件效率，MXenes表面基团增强储能性能…

本文系统比较了第一性原理计算（以密度泛函理论为代表）与分子动力学模拟在材料研究中的理论基础、应用特征与适用边界。 第一性原理计算以电子结构为核心，擅长于吸附行为、反应路径与过渡态分…

本文主要探讨了吸附能的概念、重要性及应用。吸附能是衡量分子与固体表面相互作用强度的关键指标，其大小受表面材料和分子特性影响。在催化、气体传感、材料设计与环保等领域有重要作用。 在自…

本文系统介绍了溶液中溶剂化结构的定义与特征，重点阐述了DFT计算在解析溶剂化体系中的关键作用。 通过静电势、HOMO-LUMO能级、键长键角、溶剂化/去溶剂化能和结合能等性质的计算…

显式溶剂模型通过显式纳入溶剂分子，精确描述氢键、离子溶剂化等微观作用，适用于电催化及溶液反应机理研究，但计算成本极高。 隐式模型将溶剂简化为连续介质，基于介电常数参数化（如水ε=8…

表面催化通过固体表面活性位点加速反应，DFT计算吸附能与电子结构揭示其机制。例如，碳掺杂钯基催化剂通过d带中心下移优化吸附能，降低C-H键断裂能垒。 火山图分析以ΔGₕ为描述符筛选…

层状钒基化合物因低成本、高理论比容量和丰富的钒价态，是水系锌离子电池（AZIBs）正极材料的候选者，然而Zn²⁺离子的缓慢迁移和较差的循环稳定性限制了其在实际应用中的表现。 在此，…