DFT计算

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，…

Cu基电极上的电化学CO2还原反应(eCO2RR)是缓解CO2大量排放的有前景的策略之一。最近的实验结果表明，CO作为反应物/产物时低指数单晶Cu表面经历了的显著重构，极大地影响了…

手性大环是指环中含有12个以上原子的化合物，广泛应用于药物化学、天然产物、不对称催化和材料科学等领域。例如，抗生素万古霉素就是由含有轴手性双芳基单元的三个大环组成，对抗耐药性细菌具…

在高压锂离子电池中，氟化氢（HF）引发的电极材料和界面的退化是一项重大挑战。然而，由于对消除HF的反应了解有限，且缺乏可靠的设计原则，开发先进的HF清除添加剂的研究进展受到了阻碍。…

一、态密度(DOS) 除了总态密度之外往往还会计算分波态密度。分波态密度是将态密度投影到每个原态密度表示单位能量范围内（E~E+ΔE）的电子状态数目，那么我们怎么分析态密度呢？ 图…

负载型金属团簇催化剂的定义 负载型金属团簇催化剂是将具有特定结构和功能的金属团簇（由几个到几百个金属原子组成，尺寸通常在纳米尺度范围）分散负载于具有一定物理化学性质的载体材料表面或…

一、限域催化/限域效应的定义与核心机制 限域催化（Confined Catalysis）是指通过纳米尺度的空间或界面约束环境（如碳纳米管空腔、二维材料层间、分子筛孔道等），调变催化…

一、什么是单原子体系    单原子体系是指将孤立的单个金属或非金属原子（如 Fe、Co、Pt、N、S 等）嵌入到基底材料（如石墨烯、氧化物、硫化物、氮化碳等）的晶格或表面缺陷位点中…

一、单原子催化剂的定义 单原子催化剂（Single-Atom Catalysts, SACs）是指金属以孤立的单个原子形式均匀分散在载体表面，且原子间无任何相互作用的催化剂类型。其…

一、什么是二维材料MoS₂？ 二维材料 MoS₂（二硫化钼）是一种典型的过渡金属硫化物，具有层状结构，每层由硫原子 – 钼原子 – 硫原子按 “三明治” 构…

在化学领域中，吸附现象一直是研究热点之一。吸附过程涉及分子与表面之间的相互作用，对于理解催化反应、材料表面性质以及分子间相互作用等方面具有重要意义。化学吸附和物理吸附作为两种主要的…

研究概述 氧化吲哚的全碳四级立体中心是多种吲哚生物碱的关键结构元素，为这些分子提供了刚性的三维构型，这对于它们的生物活性至关重要。 2025年4月21日，兰州大学涂永强、张晓明在国…

第一作者：韩宁 通讯作者：楚凯斌、王朔、翁波、苏宝连 通讯单位：临沂大学/福州大学/中国科学院城市环境研究所/武汉理工大学 论文DOI：10.1002/anie.202504601…

金属间化合物（IMCs）具有长程原子尺度有序性，是一类新兴的高效且稳定的电催化合金材料。与无序合金相比，IMCs展现出更优的电子结构和更高的混合焓。 2025年3月24日，青岛科技…

研究概述 阳极氧化半反应的潜在应用范围已大大扩展，其中包括非法拉第过程的阳极反应。 金属铜（Cu）材料可以催化一种非常规的阳极醛氧化反应（AOR-H2），该反应涉及非法拉第过程的H…