反应路径

催化中的热力学与动力学是化学反应中两个核心概念，它们在催化过程中起着至关重要的作用。热力学决定了反应的最终平衡状态，而动力学则决定了反应达到平衡的速度。在催化过程中，催化剂并不改变…

过渡态是化学反应过程中，反应物转化为产物时必经的一个瞬时高能构型，它在反应坐标上对应于势能面的最高点（即一阶鞍点），是反应路径中能量壁垒的顶点。 这一概念由亨利·埃林（Henry …

吸附能是化学、材料科学和工业应用中一个极其重要的物理量，它不仅在催化反应中起着决定性作用，还在环境治理、能源转换、材料设计等多个领域具有广泛的应用价值。 吸附能的大小直接影响了反应…

在催化反应中，热催化、光催化和电催化是三种常见的催化方式，它们在反应机制、能量驱动方式、反应条件等方面存在显著差异。其中，热催化通常需要计算过渡态（Transition State…

限域效应在催化领域中具有显著的提升作用，其核心机制在于通过物理或化学手段将反应物、催化剂或中间体限制在特定的纳米尺度空间或界面内，从而改变其物理化学性质、反应路径和动力学行为。这种…

CO2RR（二氧化碳还原反应）是当前研究的热点之一，因其在碳捕获与封存、碳中和以及可持续能源生产中的重要性。密度泛函理论（DFT）作为一种强大的计算工具，被广泛用于研究CO2RR的…

分析硝酸根还原反应（NO₃⁻RR）的自由能台阶图是理解其反应机制、催化剂性能以及反应路径优化的关键步骤。 自由能台阶图（Free Energy Diagram）通过展示反应过程中各…

锌（Zn）单原子在水分子（H₂O）上的吸附行为是材料科学和催化化学中的一个关键研究领域。Zn单原子因其独特的电子结构和配位能力，被广泛研究用于催化反应，如氧还原反应（ORR）、水解…

说明：DFT计算的初始结构是基于化学认知等构建的近似模型，为后续优化提供基准，其合理性影响计算结果。 初始结构分分子体系、晶体材料等四大类型，构建需遵循化学合理、对称性约束和计算效…

总结：本文系统地阐述了密度泛函理论（DFT）如何通过吸附能、反应路径能垒、电荷分布分析（差分电荷密度与Bader电荷）及电子结构指标（d带中心和态密度）确定单原子催化和电催化体系中…