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cp2k催化材料计算专题
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利用cp2k开展催化材料计算专题开讲

 

课程内容

第一章 DFT计算(1)  

1.1 cp2k相关命令

1.2 晶胞优化

案例一 Cu单胞优化

案例二 石墨烯单胞优化

1.3 几何结构优化

案例一 Cu表面的结构优化

案例二 FeNC表面的结构优化

1.4 电子结构分析

1.4.1 态密度

案例一 Cu表面的态密度分析

案例二 FeNC表面的态密度分析

1.4.2 能带结构

案例一 Cu表面的能带结构分析

案例二 FeNC表面的能带结构分析

1.4.3 电荷密度

案例一 CO在Cu表面吸附的电荷密度差分

案例二 N2在FeNC表面吸附的电荷密度差分

第二章 DFT计算(2)

2.1 吸附能计算

案例一 CO在Cu表面的吸附能

案例二 N2在FeNC表面的吸附能

2.2 频率分析和零点能校正

案例一 CO在Cu表面的频率分析

案例二 N2在FeNC表面的频率分析

2.3 反应自由能计算

案例一 Cu表面CO2电还原反应自由能变化

案例二 FeNC表面N2电还原反应自由能变化

2.4 过渡态搜索

案例一 CO2加H在Cu表面的过渡态搜索

案例二 N2加H在FeNC表面的过渡态搜索

第三章 MD模拟

3.1 cp2k相关命令

3.2 从头算分子动力学模拟

3.2.1 体系能量随时间的变化

案例 N2在FeNC表面的吸附

3.2.2 产物分布分析

案例 FeNC表面N2还原产物分布分析

3.2.3 二维自由能曲面计算

案例 FeNC表面N2分解的二维自由能曲面计算

3.3 经典分子动力学模拟

3.3.1 催化剂表面结构演变 

案例 Cu颗粒在CO2中结构演变的MD模拟

3.3.2 催化剂的相变

案例 Cu颗粒熔化过程的MD模拟

 

课程安排

一共6个小时,分四次课上完,每次1.5小时。

第一节课:6月6日10:00-11:30

第二节课:6月20日10:00-11:30

第三节课:7月4日10:00-11:30

 

讲师介绍

何老师,材料人材料计算科技顾问,南开大学本硕博,具有5年CP2K使用经验。主要研究方向为燃料电池相关电催化剂的跨尺度设计(包括机器学习,密度泛函原理,分子动力学/蒙特卡洛模拟,有限元分析等)。在Nature Energy, Nature Communications, Nano Energy, Small等国际知名期刊发表SCI论文30余篇,被引500余次,主持或参与国家自然科学基金多项。多次为高校课题组进行计算材料内训和指导。