單原子催化

第一性原理

樣品準備須知！?。?/span>

1.請務必確認方案內(nèi)容，最后結果交付以方案內(nèi)容為準（除卻中間有意外，另行溝通情況），凡是在結果交付后，另外補加的要求，需另外評估是否收費。

2.在計算初期確認模型時，請務必仔細認真確認該模型，結果交付后，不接受因為模型問題提出的更改模型的售后要求。

3.請務必確認信息提供準確且沒有遺漏，信息盡量提供全面，如果在計算開始以后，又增加信息，視情況協(xié)商對原方案的影響以及收費情況。

4.對于軟件版權問題，需要自己解決，如果需要我方解決，請?zhí)崆皽贤ㄕf明，我們盡量解決，但不必須確保解決，不接受因此不付款的理由。

5.最后結果交付內(nèi)容包括：計算方法（不是計算結果的分析）的說明，最終的結構文件，某些涉及作圖所需的數(shù)據(jù)。除以上內(nèi)容之外，有其他要求，請?zhí)崆罢f明。交付結果后，另外提出的要求，我們會盡量協(xié)助解決，但不保證一定能解決。

6.我們保證計算結果的真實性和有效性，但是無法保證計算結果一定符合您的預期，請務必確認該風險。

7.我們不承擔拒稿責任哦，但是我們會盡量協(xié)助解決審稿意見的問題，涉及需要補算的內(nèi)容，需要另評估收費。

8.交付結果后，請在一周內(nèi)反饋結果問題。長時間不查看結果，結果問題反饋時間距離交付結果時間太久的，我們視情況進行問題的解答（因為源數(shù)據(jù)不一定還有保留，所以一定要及時反饋哦）。

9.再次提醒：有不懂的可以多交流，但是交付結果后，請不要以“我不懂計算”為理由，提出不對應原方案的另外的要求，我們最終交付結果均以方案為核對參考。

樣品測試填寫要求注意事項

1.請問您是研究什么方向的呢

電催化、光催化、熱催化、電池、半導體、能源、其他

2.是否已經(jīng)有對接老師和您溝通好需求，現(xiàn)在需要下單了？

已經(jīng)溝通好需求，現(xiàn)在需要下單、還沒有溝通，這是我的新需求

3.請再簡單描述下您的計算內(nèi)容

4.提醒：下單支付完畢才會安排計算，支付完發(fā)單號給對接工程師哦

項目簡介

第一性原理計算的基本思想是將多個原子構成的體系看成是由多個電子和原子核組成的系統(tǒng)，并根據(jù)量子力學的基本原理對問題進行最大限度的“非經(jīng)驗性”處理。它只需要5個基本常數(shù)（m0，e，h，c，kB）就可以計算出體系的能量和電子結構等物理性質。它可以確定已知材料的結構和基礎性質，并實現(xiàn)原子級別的精準控制，是現(xiàn)階段解決實驗理論問題和預測新材料結構性能的有力工具。并且，第一性原理計算不需要開展真實的實驗，極大地節(jié)省了實驗成本，現(xiàn)已被廣泛應用于化學、物理、生命科學和材料學等領域。

適合的研究方向包括但不限于：催化、電池、半導體、金屬材料、非金屬材料、合金、納米材料等

可以計算的體系包括但不限于：晶體、非晶、二維材料、表面、界面、固體等

常用軟件：VASP，MS，CP2K，QE等

可以計算的內(nèi)容包括但不限于：

材料的幾何結構參數(shù)（如鍵長、鍵角、二面角、晶格常數(shù)、原子位置等）

材料的電子結構信息（如電荷密度、電荷差分密度、態(tài)密度、能帶、費米能級、功函數(shù)、ELF等）

材料的光學性質（如介電常數(shù)等）

材料的力學性質（如彈性模量等）

材料的磁學性質（如磁導率等）

材料的晶格動力學性質（如聲子譜等）

材料的表面性質（如吸附能，催化計算等）

復合材料的性質（異質結等內(nèi)容）等等

單原子催化

計算內(nèi)容

（1）定義：單原子催化是一種特殊的負載型金屬催化方式，特指載體上的金屬組分以單原子分散的形式存在。

（2）作用：當催化劑尺寸降低到團簇、單原子時，其能級結構和電子結構等會發(fā)生根本性的變化，借此研究其不同于傳統(tǒng)納米催化劑的活性、選擇性和穩(wěn)定性。

The catalytic cycle of CO oxidation over the single atom Pt catalyst from the DFT calculations is summarized in Fig. 4. After pre-reduction by H2, the stoichiometric haematite surfaces near

（3）說明：the Pt atoms are reduced partially to form an oxygen vacancy (step i), which can adsorb the O2 reactants. In this model, an Ovac near the Pt atoms is used to model the reduced FeOx surfaces. In this case, the oxygen-coordination number of Pt changes from three to two, consistent with the EXAFS-fitting result on freshly reduced Pt1/FeOx catalyst. The calculated adsorption energy of O2 (1.05 eV) and the O–O bond length (1.46 ?) suggest that the adsorbed oxygen (O2,ad) is well activated over Pt single atoms (step ii). The adsorption of CO on the single Pt atoms has a binding energy of 1.27 eV (step iii), which is much lower than that we calculated for a Ptx cluster.

文獻來源：DOI: 10.1038/NCHEM.1095

結果展示

原子電荷：

差分電荷：

態(tài)密度DOS：

投影態(tài)密度PDOS：

功函數(shù)：

能帶：

吸附能：

分解能：

遷移能壘：

催化-HER：

催化-OER/ORR:

催化-CO2-RR:

樣品要求

最好提供晶體結構文件，即cif文件；

或者可以提供與XRD實驗數(shù)據(jù)匹配的PDF卡片信息；

如果是表面結構，還需要提供晶面信息；如結構有改性（空位、摻雜、位錯等），還需要說明細節(jié)

常見問題

1. 為什么能帶計算值一般低于實驗值？

這是PBE本身的問題，PBE是一種GGA泛函，有較強的自相互作用問題，導致電子偏向離域、帶隙低估等一系列問題。一般計算得到的帶隙比實驗低30%~50%。這種低估并不是說方法就不可以用，我們還是可以把這個方法拿來做定性分析。

解決辦法，方法有DFT+U、mBJ+U、雜化泛函

2. 為什么有些體系要加U？

測試提示：

1.可開正規(guī)測試發(fā)票，附帶測試清單。

2.有腐蝕性，毒性，或其他有危害性等特殊樣品要事先告知測試人員，測試人員也要告知樣品方哪些樣品不能測或會對儀器產(chǎn)生損傷，測試后會對樣品產(chǎn)生哪些變化；

3.客戶需提供詳細的樣品資料，包括元素，主要成分和詳細測試參數(shù)及條件。和測試人員充分討論，商定最終測試條件；

4.測試人員與顧客通過QQ，微信或郵件溝通，出現(xiàn)測試糾紛，郵件或聊天記錄將作為重要的仲裁依據(jù)；請加QQ和技術人員交流。QQ：82187958。微信：15071040697

5.杜絕測試、解析和合成違反國家相關法律法規(guī)的樣品，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)將追究其法律責任。