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电催化计算模拟入门与进阶
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2022年,材料人APP继续推出电催化计算系列课程。
 

授课时间

2022.07.02、07.03
 

课程内容

第一节:电催化基础(9:00-12:00)

1. 电催化基本原理和概念

2. 催化剂表面位点判断

3. 吸附、脱附能计算

4. 单点能计算

5. 吉布斯自由能计算

6. 过渡态计算

7. 答疑

第二节:电子性质研究(14:30-17:30)

1. 差分电荷密度计算及可视化

2. Bader电荷计算及处理

3. ELF计算及处理

4. COHP计算及处理

5. 态密度计算及可视化

6. d带中心计算

7. 答疑

第三节:HER理论计算(9:00 – 10:30)

0. 前言

1. HER反应机理与常见反应路径介绍

2. 不同位点吸附H原子结构优化

3. HER吉布斯自由能计算

4. HER吉布斯自由能台阶图绘制与计算

5. HER过渡态计算

6. HER能垒图分析

7. 拓展

第四节:ORR/OER理论计算(10:30-12:00;14:30-15:30)

0. 前言

1. ORR/OER反应机理与常见反应路径介绍

2. O2活化结构与电荷分析

3. ORR/OER中间构型优化

4. ORR/OER吉布斯自由能计算

5. 不同外加电压下ORR/OER吉布斯自由能图的处理

6. 不同pH值下对ORR/OER吉布斯自由能图的处理

8. ORR/OER过渡态计算举例

9. 拓展

第五节:NRR理论计算(15:30-17:30)

0. 前言

1. NRR常见反应路径介绍

2. N2活化结构与电荷分析

3. NRR 不同反应路径中间物系结构优化

4. NRR吉布斯自由能计算

5. NRR吉布斯自由能台阶图绘制与计算

6. 拓展

 

作业1:O2吸附结构与电荷计算

以O2吸附为例,自选体系完成以下计算练习

1) 优化O2吸附结构

2) 计算O2吸附结构的电荷性质

作业2:以CO2还原生成CO为例,自选体系完成以下练习:

1) 优化CO2吸附结构

2) 优化CO2到CO的中间结构

3) 计算CO2到CO过程的吉布斯自由能

4) 绘制CO2到CO过程的的吉布斯自由能图

 

讲师介绍

高怡静,2021年毕业于浙江工业大学,获得博士学位。目前在浙江师范大学含氟新材料研究所工作。主要从事二维材料性质和电催化反应机制的密度泛函理论计算模拟,擅长与实验相结合开展理论研究工作。截至2021年9月,共发表SCI学术论文20余篇,相关工作已发表在Appl. Catal. B, Adv. Funct. Mater.,J. Mater. Chem. A,Appl. Surf. Sci.等期刊上,被引用400余次。

 

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