掺杂对TiC_(2)纳米片析氢反应的第一性原理研究
第一篇范文：
掺杂对TiC(2)纳米片析氢反应的第一性原理研究
随着全球对清洁能源的迫切需求，氢能源作为一种高效、清洁的能源载体受到了广泛关注。而析氢反应作为氢能源生产的关键步骤，其效率的提高对整个氢能源产业的发展具有重要的意义。本文以TiC(2)纳米片为研究对象，运用第一性原理研究了掺杂对其析氢性能的影响，为优化析氢材料的结构和性能提供了理论依据。
TiC(2)纳米片作为一种具有高电导率和较大比表面积的纳米材料，被认为是一种具有潜力的析氢电极材料。然而，其析氢性能的优化仍然面临着诸多挑战。本文通过掺杂的方式，引入不同的元素，以期提高TiC(2)纳米片的析氢性能。
1. 掺杂对TiC(2)纳米片电子结构的影响
2. 掺杂对TiC(2)纳米片催化活性的影响
我们进一步研究了掺杂对TiC(2)纳米片催化活性的影响。计算结果显示，掺杂可以显著提高TiC(2)纳米片的催化活性。例如，掺杂Co元素后，TiC(2)纳米片的析氢催化活性相比于未掺杂样品提高了近3倍。
3. 掺杂对TiC(2)纳米片稳定性的影响
在实际应用中，材料的稳定性同样重要。我们的计算结果显示，掺杂可以提高TiC(2)纳米片的稳定性。例如，掺杂Ni元素后，TiC(2)纳米片在析氢反应条件下的稳定性和耐腐蚀性都有显著提高。
注：由于未提供具体的掺杂元素和具体的纳米片结构，本文的计算结果仅为示例，具体的掺杂元素和结构会对结果产生影响。
第二篇范文：
析氢反应中TiC(2)纳米片的掺杂效应——3W1H与BROKE模型的综合分析
在追求清洁能源的征途上，氢能源以其高效、清洁的特性，被认为是理想的能源载体。而析氢反应，作为氢能源生产的关键步骤，其效率的提升对氢能源产业的发展至关重要。今天，我们就从3W1H（What，Who，When，How）和BROKE（Barriers，Rewards，Opportunities，Knowledge，Expertise）模型的角度，深入探讨TiC(2)纳米片在析氢反应中的掺杂效应。
合金元素掺杂对γ-Fe磁性影响的第一性原理研究
芦博俊;陈宏涛
【摘 要】本文采用第一性原理计算的方法研究了合金元素掺杂对γ-Fe磁性的影响.四种磁性γ-Fe的稳定性排序为:AFMD＞ AFM＞ NM＞ FM.N/C在γ-Fe中的固溶会导致γ-Fe由AFMD态向FM态转变,即N/C间隙原子导致了γ-Fe晶体内局域形成铁磁性结构.置换合金元素掺杂影响了几种磁性结构γ-Fe (M)的相对能量和稳定性,较高浓度合金元素掺杂会导致γ-Fe (M)稳定的磁性结构的改变或局域内会存在亚稳定磁性结构.
【期刊名称】《热处理技术与装备》
【年(卷),期】2016(037)005
【总页数】4页(P5-8)
【关键词】γ-Fe;合金元素;磁性;第一性原理
【作 者】芦博俊;陈宏涛
【作者单位】哈尔滨理工大学材料科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150080;哈尔滨理工大学材料科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150080
【正文语种】中 文
【中图分类】TG156.9
钢铁材料在高温条件下为γ相，冷却到室温时一般为α相。磁性在钢铁材料的相稳定性上的重要性已被世人所认可，但很多理论研究只是针对特定的因瓦铁-镍合金提出的[1-2]。 C、N、Cr、Ni、Mn等合金元素的掺杂使得钢铁材料在室温条件下保持为γ相。γ-Fe具有面心立方的晶体结构，其磁性结构主要有：非铁磁(non ferromagnetic，NM)、铁磁(ferromagnetic，FM)、反铁磁(antiferromagnetic，AFM)、双反铁磁(double antiferromagnetic，AFMD)和顺磁态(paramagnetic，PM)[3]。奥氏体相通常为顺磁性，但热处理工艺和形变将会对其磁性态产生影响。γ-Fe最稳定的磁性状态与合金的微观组织结构密切相关。合金元素的掺杂对γ-Fe的磁性状态有较大的影响。由于钢铁材料复杂的磁性状态，现有的分析测试技术很难对其进行表征。
紧跟研究热点，一大波顶刊g-C3N4光催化优质工作来袭
在众多光催化剂中，具有独特结构的石墨相氮化碳g-C3N4由于其良好的光催化性能，成为了目前研究的热点。相比于其他的光催化剂，它的优点十分突出：能够吸收可见光、热稳定性和化学稳定性良好，并且无毒、来源丰富、制备成型工艺也简单。
我们特地为大家整理了24篇g-C3N4光催化优质工作，点击小标题可以直接跳转资讯详情。
1. 碳点/氮化碳实现析氢-降解双同步
Adv.Funct. Mater.-清华大学李景虹教授和刘会娟教授
通过超声空蚀效应设计了均匀“局部加热”方法，用以在2D
C3N4纳米片中嵌入高度结晶的碳量子点（CQD）。基于密度泛函理论计算和电化学测试，研究人员发现在C3N4中引入CQDs不仅可以拓展光吸收谱区段，而且还可以减小电子的有效质量（e-），从而降低与空穴复合的几率，促进光生载流子转移。此外，高度有序的CQDs具有优异的过氧化物酶模拟活性，能够逐步通过以下过程提高催化产氢效率：（i）2H2O → H2O2 + H2；（ii）H2O2 → 2·OH；（iii）·OH
+ 双酚A → 最终产物，其产氢率可达152 μmol g-1h-1，为纯C3N4的数倍之高。
2. 石墨炔助力g-C3N4提高其空穴迁移率
Adv. Energy Mater.-天津理工大学卢秀利和鲁统部
首次报道了一种简单的超薄二维g-C3N4/graphdiyne——石墨炔（GDY）异质结构建方法，通过在N-甲基吡咯烷酮（NMP）溶液中发生溶剂热反应，成功将2D g-C3N4负载在2D GDY的3D纳米片阵列上，并将其用作光电阴极，成功提高了g-C3N4的空穴传输速率。合成的g-C3N4/GDY异质结为光生空穴提供了丰富的传输通道，由于GDY具备较高的空穴迁移率，从g-C3N4注入到GDY中的光生空穴在其内部快速转移，从而在0.1 M Na2SO4溶液中0 V vs. NHE偏压下，具有-98 μA cm-2的优异光电流，比单纯的 g-C3N4光电阴极（相同条件下，-32 μA cm-2）高出三倍。 3. g-C3N4发展的一小步，可持续发展战略的一大步？
金属-氢系统的第一性原理计算研究进展
张苗;王继伟;宗影影;郭斌;单德彬
【摘 要】金属-氢系统的研究是材料领域中非常重要的一个研究方向,对其进行深入系统的研究对于解决氢脆问题、明确过渡金属催化氢机理、发展储氢材料及热氢处理技术都具有重要作用.为明确金属-氢相互作用的微观机理,本文综述了基于第一性原理的金属-氢系统的研究现状,阐述了氢对金属的晶体结构、电子结构、力学性质的影响及其氢在金属表面及内部的吸附、扩散行为,指出了现有研究的局限性,并展望了未来第一性原理在金属—氢系统研究领域中的发展方向.
【期刊名称】《材料科学与工艺》
【年(卷),期】2018(026)005
【总页数】10页(P1-10)
【关键词】金属-氢;第一性原理;晶体结构;溶解热;力学性质;扩散;吸附
【作 者】张苗;王继伟;宗影影;郭斌;单德彬
【作者单位】金属精密热加工国家级重点实验室(哈尔滨工业大学),哈尔滨150001;金属精密热加工国家级重点实验室(哈尔滨工业大学),哈尔滨150001;金属精密热加工国家级重点实验室(哈尔滨工业大学),哈尔滨150001;金属精密热加工国家级重点实验室(哈尔滨工业大学),哈尔滨150001;金属精密热加工国家级重点实验室(哈尔滨工业大学),哈尔滨150001
【正文语种】中 文
【中图分类】TG111.1
金属-氢系统的研究已有百年的历史，在推进材料在航空航天、新能源等领域的技术应用方面具有广泛影响.氢作为宇宙中质量最轻，含量最多的元素，在自然界中具有多种存在形式，如氢气和氢化物等.其与金属的相互作用具有正反两个方面：一方面，由于氢非常敏感而极易与金属反应，发生氢脆，导致材料断裂，而被作为有害元素；另一方面，氢又具有极其重要的利用价值，如热氢处理技术的应用，可以很好地提高金属材料的工艺性能，而且金属是一种有效的储氢材料，对促进氢能的广泛应用具有极高的价值.针对金属氢脆问题的研究已经持续了数百年，但对于氢脆的具体机理至今尚未得到统一定论，制约了氢脆问题的解决，目前仍是科学家们的研究热点.如果合理利用并控制氢在金属晶体中的含量及存在形式，则可以提高金属塑性，或将金属作为储氢材料.热氢处理技术正是利用氢在合金中的可逆合金化作用，来控制合金微观结构和提高最终的机械性能.高性能储氢材料的研发是使氢能利用推向实用化、产业化的关键，金属储氢材料是目前研究较为广泛的储氢材料，金属氢化物的储氢量和氢原子在其中的吸收率取决于金属-氢之间的成键作用.因此，为了优化材料的储氢性能及研发新型储氢材料，必须明确材料的储氢机理.过渡金属在各种有关氢的催化反应问题的研究中应用很广泛，可以通过金属催化生产氢气，深入理解相应催化过程，对解决实际工业催化问题具有指导意义.为解决这些问题，需要从微观上探究氢与金属的相互作用.
