銅鎳合金團(tuán)簇及其與二氧化碳相互作用的第一性原理計(jì)算研究的開(kāi)題報(bào)告

銅鎳合金團(tuán)簇及其與二氧化碳相互作用的第一性原理計(jì)算研究的開(kāi)題報(bào)告一、研究背景和意義：隨著碳排放問(wèn)題和全球氣候變化的日益嚴(yán)峻，研究二氧化碳的捕集和轉(zhuǎn)化已成為當(dāng)前的熱點(diǎn)話題之一。銅鎳合金因其良好的催化性能和穩(wěn)定性成為二氧化碳還原反應(yīng)的潛在催化劑。團(tuán)簇作為銅鎳合金中微小尺寸的物質(zhì)，具有較高的反應(yīng)活性和選擇性，是催化反應(yīng)中的重要中間體。因此，對(duì)銅鎳合金團(tuán)簇及其與二氧化碳相互作用的研究，有助于深入了解其反應(yīng)機(jī)理，為二氧化碳的捕集和轉(zhuǎn)化提供理論依據(jù)。二、研究?jī)?nèi)容：本課題以密度泛函理論為基礎(chǔ)，結(jié)合第一性原理計(jì)算方法，研究銅鎳合金團(tuán)簇及其與二氧化碳分子的相互作用。具體研究?jī)?nèi)容包括：1.構(gòu)建銅鎳合金團(tuán)簇的模型，通過(guò)能量?jī)?yōu)化得到銅鎳合金團(tuán)簇的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)。2.研究銅鎳合金團(tuán)簇與二氧化碳分子之間的相互作用，分析其吸附位置、吸附能以及電子結(jié)構(gòu)的變化。3.探究銅鎳合金團(tuán)簇作為還原劑還原二氧化碳的反應(yīng)機(jī)理，分析團(tuán)簇的反應(yīng)活性和反應(yīng)選擇性。4.研究外界因素對(duì)銅鎳合金團(tuán)簇及其與二氧化碳相互作用的影響，如溫度、壓力等。三、研究方法和技術(shù)路線：本課題主要采用第一性原理計(jì)算方法和密度泛函理論。具體計(jì)算方法包括：1.使用VASP軟件對(duì)銅鎳合金團(tuán)簇的結(jié)構(gòu)進(jìn)行能量?jī)?yōu)化；2.對(duì)團(tuán)簇和二氧化碳分子的相互作用進(jìn)行計(jì)算，分析其吸附位置、吸附能和電子結(jié)構(gòu)的變化；3.使用NEB方法研究銅鎳合金團(tuán)簇還原二氧化碳的反應(yīng)機(jī)理；4.系統(tǒng)研究外界因素對(duì)銅鎳合金團(tuán)簇及其與二氧化碳相互作用的影響。四、研究進(jìn)度安排：1.研究文獻(xiàn)的查閱和閱讀，掌握相關(guān)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，完成開(kāi)題報(bào)告的撰寫(xiě)。2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，選擇VASP軟件，建立團(tuán)簇模型并對(duì)其進(jìn)行能量計(jì)算，得出團(tuán)簇的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)。3.使用第一性原理計(jì)算方法，研究銅鎳合金團(tuán)簇與二氧化碳分子的相互作用，分析其吸附位置、吸附能和電子結(jié)構(gòu)的變化。4.結(jié)合NEB方法，探究銅鎳合金團(tuán)簇還原二氧化碳的反應(yīng)機(jī)理。5.對(duì)外界因素對(duì)銅鎳合金團(tuán)簇及其與二氧化碳相互作用的影響進(jìn)行研究。6.整理數(shù)據(jù)、撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告和論文。五、預(yù)期成果和意義：本研究將從分子層面出發(fā)，探討銅鎳合金團(tuán)簇及其與二氧化碳分子的相互作用規(guī)律，對(duì)理解銅鎳合金催化二氧化碳還原的反應(yīng)機(jī)理以及提高其催化效率具有重要意義。預(yù)計(jì)通過(guò)本研究，能夠獲得以下預(yù)期的成果：1.確定銅鎳合金團(tuán)簇與二氧化碳相互作用的機(jī)理和規(guī)律；2.研究二氧化碳還原反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理，探究銅鎳合金團(tuán)簇的反應(yīng)活性和反應(yīng)選擇性；3.揭示外界因素對(duì)銅鎳合金團(tuán)簇及其與二氧化碳相互作用的影響。以上成