电催化
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电催化描述符有哪些?吸附能、自由能、d带中心、电负性、磁矩等!
说明:本文系统梳理了HER、OER、ORR、NRR、CO₂RR五大反应的描述符,读者可一次性掌握从吸附能到电子结构、从火山图到磁矩调制的活性预测逻辑,学会快速筛选高活性催化剂。 基…
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吸附 VS 脱附:从概念到催化应用的全面解析
说明:本文华算科技全面阐述了吸附与脱附的概念、区别与联系,并结合光催化与电催化实例说明其在催化反应中的核心作用。读者通过本文不仅能够理解吸附–脱附的热力学与动力学本质,…
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电子效应 VS 几何效应:催化活性与选择性的主导因素
说明:在电催化研究中,理解催化剂活性与选择性的决定因素是构建高效能量转化体系的关键。 催化剂性能往往由两类核心因素主导:其一是电子效应(electronic effect),即催化…
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DFT模拟下的外加电势与电荷重分布:电催化反应的理论基础与应用
说明:本文华算科技首先介绍外加电势对电催化反应的作用,包括如何通过密度泛函理论(DFT)模拟电极电位的影响、计算电化学势与热力学自由能变化。 随后讨论界面电场和双电层效应,如异质结…
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一文贯通:从吸附能到 d 带中心 —— 第一性原理 + 电催化的完整研究框架
第一性原理+电催化的一体化研究路径:以DFT为核心,计算吸附能与自由能台阶,构建CHE模型与火山图,筛选HER/OER/ORR/CO₂RR活性位;结合NEB揭示过渡态与势垒,DOS…
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同步辐射XAFS技术:揭示氧空位形成机制与性能调控
说明:同步辐射XAFS技术通过分析吸收原子周围的局部配位环境(如键长、配位数变化),能够灵敏地探测材料中的氧空位等缺陷。本文华算科技结合多个前沿案例,阐述了该技术在揭示空位形成机制…
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析氧反应(OER)的晶格氧介导机理(LOM):原理、优势与催化剂设计新策略
说明:本文华算科技介绍了晶格氧介导机理(LOM)在电催化OER中的应用,读者可系统学习到OER的三种催化机制:吸附演化机制(AEM)、氧化物路径机制(OPM)和LOM,了解LOM如…
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光电催化综述:原理、界面行为与效能调控研究进展
说明:本文华算科技系统梳理了光电催化的交叉原理、能带与界面行为、氧化还原机制及光阳极、光源、pH、电解质等效率调控要素,读者可借此全面掌握高效光电催化设计思路与实验优化策略,迅速提…
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晶体缺陷从入门到精通:原理、方法与储能应用实例
说明:本文华算科技系统阐述了晶体缺陷的定义、分类及其关键作用与原理,并详细介绍了多种缺陷调控策略。阅读本文,您将全面了解如何通过精准设计缺陷来显著提升材料的离子扩散能力、电子导电性…
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电子缺陷工程:种类、调控策略、先进表征及其在催化与新能源材料性能优化中的应用
说明:本文华算科技介绍了电子缺陷的种类及其调控方法,并探讨了高分辨电子显微技术、X射线吸收谱和电子顺磁共振等表征手段。通过阅读本文,读者将了解电子缺陷工程在材料性能提升中的重要性及…
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铁磁、顺磁与反铁磁:磁性材料分类及其在电催化(OER/ORR)中的自旋调控应用
说明:磁性材料分为铁磁性、顺磁性、反铁磁性等。铁磁性材料如Fe、Co等,常温有自发磁化;顺磁性材料如Au、Cu,外场下弱磁化;反铁磁性材料如NiO,低温有序。 在电催化中,磁性材料…
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电化学:压电效应在HER、OER及CO₂还原中的催化应用
说明:压电效应指材料受机械应力产生电荷(正效应)或受电场产生应变(逆效应),源于晶体非中心对称性。其可通过内建电势调控电化学反应,在HER、OER、CO₂RR等电催化反应中应用广泛…
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电催化氧还原反应的两电子与四电子路径:机理、催化剂调控及设计策略
说明:本文华算科技详细探讨了电催化氧还原反应(ORR)中的两电子和四电子路径及其反应机理,分析了不同催化剂对这两种反应路径的影响,并提出了相应的催化剂设计策略。通过阅读本文,读者可…
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d 带中心 VS p 带中心:电催化 CO₂RR 催化体系(金属 / 氧化物 / 单原子等)的性能调控与设计策略
电催化二氧化碳还原(CO₂RR)是利用可再生能源将CO₂转化为高值燃料和化学品的关键技术,被视为应对气候变化和能源危机的可持续路径。催化剂表面的电子结构直接决定了反应物与中间体的吸…
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什么是过渡态? 电催化界面环境影响下的能量特征及 DFT 计算方法应用
说明:过渡态是化学反应中能量最高的分子构型,决定反应能垒和速率,其能垒最高的步骤为速控步。在电催化中,电极电位、界面环境等影响过渡态能量,是催化剂设计的关键。 通过DFT的NEB、…
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什么是d带中心?起源、调控机制、研究亮点(机器学习)与电催化应用展望
本文华算科技综述了d带中心理论的起源与物理意义,并阐明了其与金属表面吸附能之间的内在联系。基于该理论,研究者通过调节d带中心位置来调控HER、OER、ORR及CO₂RR等电催化反应…
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什么是表面重构?定义、动态机制(结构 / 价态 / 配位改变)及对电催化活性的优化作用
说明:本文华算科技系统解析了表面重构的定义、机制、影响因素、表征方法及调控策略,阐明其如何通过动态改变材料表面结构、价态与配位环境来优化催化活性和选择性。阅读此文您将掌握利用外加电…
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什么是活性位点?高效电催化的核心因素与前沿表征技术
说明:在电催化领域,活性位点是实现高效电化学反应的关键所在。它不仅是电催化反应发生的微观场所,更是决定电催化性能的核心因素。本文华算科技将深入探讨电催化领域中活性位点的定义、特性、…
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自旋极化的表征方法与技术应用
说明:这篇文章华算科技详细介绍了自旋极化的概念、作用,还介绍了多种表征自旋极化的技术,如电子能谱、粒子散射和光学检测技术。阅读这篇文章,读者可以深入了解自旋极化前沿应用,为相关研究…
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什么是第一性原理?催化研究的核心工具与应用
说明:本文华算科技围绕第一性原理在电催化中的应用展开:以DFT为核心,从功能选择、截断能与k点收敛及自旋设置等计算细节入手,构建含真空的slab模型并结合隐式/显式溶剂与恒电位…