本研究工作采用基于密度泛函理论的第一性原理计算对乙醇燃料电池催化体系及相关固液界面理论催化的一些基础问题进行了研究,同时在理论催化的计算方法上有进一步发展,取得一些重要结果。在乙醇电化学催化体系主要在两个方面做了研究,(i)乙醇在单晶Pt(111)上的降解路线,说明了导致反应选择性降低的主要原因。(ii)深入分析了Pt不同晶面上的乙醇降解路线,对乙醇电氧化的结构敏感性进行了探讨,指明了(100)面具有能完全降解乙醇到CO2的能力。针对溶液/固体界面催化,发展了基于均匀介质溶剂化模型的周期性计算方法,对水的光化学降解和电化学降解进行了系统研究,解释了水氧化到氧气的高过电势的基础问题。其他方面,在算法上进一步发展了过渡态搜索算法,对复杂催化体系的反应网络研究,起到了推动作用;探索结合用统计力学方法,对复杂固气非均相催化体系,在一定温度压力条件下进行表面动力学模拟,与实验动力学结果对照。三年间共发表论文17 篇,其中J. Am. Chem. Soc.4篇,J. Phys. Chem. C 7篇,J. Catal 3篇。
英文主题词theoretical catalysis, density functional theory, ethanol oxidation,electrocatalysis,photocatalysis