WC(0001)与PtWC(0001)表面催化机理的密度泛函理论研究的任务书.docx

WC(0001)与PtWC(0001)表面催化机理的密度泛函理论研究的任务书
任务书
一、任务背景
在化学反应过程中，催化剂的选择是至关重要的。表面催化往往被广泛使用，因为它可以在表面积很小的条件下提供高效的反应。WC催化剂是一种非常有效的材料，它在燃烧、脱氢、加氢和脱硫等方面被广泛应用。Pt是另一个广泛使用的催化剂，尤其是在烷烃氧化和汽车尾气控制中。然而，WC和Pt均存在一些限制，如成本高、能量密度低等。为了寻找新的催化剂和提高催化剂在反应中的效率，研究表面催化机理是非常必要的。
二、任务目的
本次研究旨在使用密度泛函理论（DFT）对WC(0001)和PtWC(0001)表面的催化机理进行研究。具体目的包括：
1.计算WC和PtWC表面的能带结构和电子密度的变化。
2.探究WC和PtWC表面的吸附性质和反应机制。
3.研究WC和PtWC表面所吸收分子的化学键的改变。
4.评估WC和PtWC表面催化剂的稳定性和反应活性。
三、任务内容
使用DFT技术在VASP软件平台上进行WC和PtWC表面的计算和模拟，完成以下任务：
1.建立WC和PtWC表面的模型并进行有效的结构优化，以确定最稳定的结构。
2.计算WC和PtWC表面的能量和电子结构，包括表面状态密度、总能量、带结构和电荷分布等方面。
3.研究WC和PtWC表面的吸附能力和反应机理，包括吸附构型、吸附能和热力学稳定性等。
4.评估WC和PtWC表面催化剂的稳定性和反应活性，并评估该催化剂的催化作用是否有所改进。
5.在工作中出现的问题及时解决，及时上报并汇报组会小组讨论。
四、研究意义
本研究将有助于深入了解WC和PtWC表面的催化机理，为以后的多孔材料设计以及支持的催化剂的改进提供理论指导。此外，该研究将有助于优化WC和PtWC表面催化剂的使用，以提高其在实际应用中的效率，为工业生产提供有用的指导。
五、研究方法
采用密度泛函理论计算技术，包括VASP软件平台的建模，离子弛豫和总能量计算。计算结果需要进行数据处理和分析。
六、成果要求
1.撰写研究论文，并提交相关期刊或会议发表。
2.制作任务报告，并组织组会小组讨论。
3.每周至少提交一份实验记录，并及时提交相关材料和文献。
4.在研究过程中积极学习，并参与科学研究讨论和学术交流。
七、研究计划
1.研究阶段一：熟悉催化剂化学知识及DFT理论，建立WC和PtWC表面的模型并进行结构优化。
2.研究阶段二：计算WC和PtWC表面的能量和电子结构，并研究吸附性质和反应机理。
3.研究阶段三：评估WC和PtWC表面催化剂的稳定性和反应活性。
4.研究阶段四：撰写研究论文，并提交相关期刊或会议发表。
八、研究组织
本次研究由指导教师负责指导和监督，研究生担任主要执行人员，协助导师完成研究任务。定期开展组会小组讨论，讨论研究中遇到的问题，形成讲课、分享和讨论的互动氛围，促进组员之间相互学习、相互进步。