氮杂碳纳米材料催化氧还原反应 机理及性能研究
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作者张静
出版社化学工业出版社
ISBN9787122441416
出版时间2023-11
版次1
装帧平装
开本16开
纸张胶版纸
页数192页
字数196千字
定价138元
货号SC:9787122441416
上书时间2024-12-24
商品详情
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作者简介:
张静，太原科技大学化学与生物工程学院副教授，硕士生导师，中国科学院山西煤炭化学研究所博士，物理化学专业。主要从事燃料电池能量转化，催化机理，小原子、分子在固体表面的吸附与解离，理论计算化学等领域的研究。在Journal of Materials Chemistry A.，Journal of Power Sources，Journal of The Electrochemical Society，Journal of Molecular Modeling，Surface and Interface Analysis，结构化学，化学学报等国内外学术期刊发表SCI论文20余篇。
主编推荐:
1.本书所介绍的不同类型的过渡金属-氮杂石墨烯材料具有价格低廉的优点，作为ORR催化剂在未来有大规模商业化应用的潜力，作者所做研究有利于为实验上发展新型氮杂碳材料催化剂、调整催化剂的局部结构、提高催化剂活性和选择性提供理论基础。
2.本书介绍了不同类型的过渡金属-氮杂石墨烯材料的氧还原反应机理和催化性能，有助于进一步增强相关材料的催化活性，推动其在实际中的应用。
3.本书结构科学严谨，首先介绍了氮杂碳纳米材料催化剂的研究背景和意义，阐述了所有可能的ORR机理；随后介绍了氮杂碳材料催化剂的研究方法，充分证明了该方法的正确性和科学性；后面章节具体展开了对各种氮杂碳材料催化剂的催化机理研究，包括热力学性质和动力学数据的获取；总结了各因素对氮杂碳材料催化剂催化性能的影响。
内容简介:
本书以氮杂碳纳米材料催化燃料电池阴极氧还原反应为主线，主要采用量子化学密度泛函理论计算方法，构建了含不同过渡金属、不同类型氮、不同氮配位数的氮杂石墨烯模型，在电子 -分子水平上研究了各种结构催化剂氧还原反应的催化机理和催化性能，全面分析了可能的氧还原反应机理，计算了中间涉及的所有可能的基元反应的反应能和活化能，通过比较活化能得到一条能量大力度优惠反应通道，并找到该通道的决速步骤等，获得了体系详细的动力学和热力学数据。本书旨在研究各种不同因素对催化剂氧还原反应催化性能的影响，揭示催化剂结构与催化性能之间的构效关系。
本书具有较强的技术性、针对性和专业性，可供从事电化学催化剂研究的科研人员和技术人员参考，也供高等学校化学工程、材料工程、能源工程及相关专业师生参阅。
目录:
第1章绪论1
1.1燃料电池2
1.1.1阴极氧还原反应3
1.1.2阴极氧还原反应催化剂4
1.2氮杂碳纳米材料催化剂性能研究7
1.2.1主要性能7
1.2.2主要研究方法9
1.2.3主要应用及趋势分析12
1.2.4相关政策及导向14
1.3.图书框架结构及撰写目的16
1.3.1框架结构16
1.3.2内容特色16
1.3.3撰写目的17
参考文献17
第2章理论基础与计算方法30
2.1概况31
2.1.1Born-Oppenheimer近似32
2.1.2电子问题3
22.2理论基础33
2.2.1Thomas-Fermi模型34
2.2.2Hohenberg-Kohn（HK）定理34
2.2.3Kohn-Sham方程35
2.2.4交换相关泛函37
2.2.5基组41
2.3计算方法43
2.3.1使用基组44
2.3.2自旋极化44
2.3.3过渡态搜索45
2.4计算参数和公式45
2.4.1计算参数45
2.4.2计算公式46
参考文献48
第3章FeNx-G(x=2 2,4)结构催化剂性能研究52
3.1计算模型及参数54
3.2催化剂的形成能和结合能55
3.3FeN2 2-G催化剂的ORR催化机理55
3.3.1O2在FeN2 2-G表面上的吸附55
3.3.2O2分子的解离及OOH的形成57
3.
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