西南大学研究生课程考试。
答卷纸。考试科目计算物理
院 、所、中心物理科学与技术学院
专业或专业领域理论物理
研究方向凝聚态理论与材料计算
级别2013级
学年第一学年
学期第二学期
姓名关华鑫
学号 112013315001045
类别。①全日制博士 ②全日制硕士 ③教育硕士 ④高师硕士。
工程硕士 ⑥农推硕士 ⑦兽医硕士 ⑧进修)
2024年 9月22日。
研究生院(筹)制。
备注：成绩评定以百分制或等级制评分，每份试卷均应标明课程类别（①必修课②选修课③同等学力补修课）与考核方式（①闭卷笔试②口试③开卷笔试④课程**）。课程**应给出评语。
文献调研总结。
1、方向的确定。
经过老师的指导，确定了一个大方向，就是关于对团簇催化反应机理的研究，更确切的说法是确定反应的整个进程，方法是通过得到反应物与生成物来确定过渡态，得到一个中间的产物，并计算出相应的能量，从而得到一个完整的反应路径。这是一个最基本的理论研究，通过分析反应路径来确定一些新的东西，例如反应的难易程度，从热力学与动力学角度来讨论该反应是否合理。通过以上的理论研究对催化剂的实际应用起到一个引导的作用，以此来设计更加高效和廉价的催化剂。
确定大方向之后，我开始具体的调研，大量研读老师给的文献与自己补充的一些文献，其中2024年8篇、2024年18篇、2024年10篇。对于这近40篇的文献中，以氧化物为基底沉积一种金属团簇的占有八篇，而同样以氧化物为基底，但沉积的是氧化物的有两篇，对于团簇（氧化物团簇、双金属元素团簇、单元素团簇）掺杂来研究其催化性质的文献包括有五篇，关于石墨烯研究的为2篇，单纯进行团簇研究的有三篇，而多元素团簇的研究，其中包括两种、三种元素，有近十六篇之多，这个只是个大致的方向，说明就目前而对团簇的研究还是很热门的。在大致了解一些目前人们做的方向之后，我开始在小的方向上调研，即具体要做什么，包括反应物的选取、催化剂的选取、计算软件和方法的使用等等。
就对于我们理论研究、电脑模拟而言，有实验无疑是最好的选择，经过反复的斟酌，最终我选择了一篇实验的文献来作为我日后研究的方向，是关于一篇the hydrocarbon selective catalytic reduction (hc-scr)的文献，是applied catalysis b: environmental的期刊，影响因子在6左右。确定了方向之后，下面谈一下具体的内容，2、hc-scr
所谓的hc-scr，其全称为the hydrocarbon selectivecatalytic reduction即使碳氢化合物催化还原反应，具体是指对氮氧化物的还原，作为碳氢化合物虽然反应效率不如nh3，但是就整体考虑而言，hydrocarbon所需的反应温度比较低，同时**便宜，没有氨气那样的高成本。我调研的这篇文献时选用的金钯团簇沉积在二氧化钛上，与单纯的银沉积在二氧化钛上进行对比，意在提高整体的反应性能，使温度尽量接近常温，这样就不用提供额外的热量供给，其实就是提高反应的选择性，提高生成n2的可能性，对环境更加柔和。通过实验上的分析发现，在以甲苯为反应物的hc-scr反应中的中间产物有一个重要的作用，对于为何要选择钯也经过讨论分析，对于一些过渡金属的催化活性排序为(pt < pd < rh < ir)，但是对于铂来说，对于一些杂质气体co，so2的抗性就不尽如人意了，pt很容易被毒化从而失去催化活性，但pd虽然催化活性不如pt但是对这些气体有比较不错的抗毒化能力，对反应的催化活性也可以让人接受；而对于基底的选择，氧化铝对硫有更好的抗毒化性，而二氧化钛在含有硫化物气体存在时会失去催化活性，在没有硫存在的情况下二氧化钛作为基底的效果要比氧化铝好的多，本实验中用的就是二氧化钛作为基底，沉积在其上的是aupd团簇，同时对团簇也有要求，就是au纳米颗粒的尺寸要小于5nm，实验上已经证实，只有在小于5nm的范围内au才有很好的催化活性，其中金的作用不仅仅是提高一定的催化活性，而是可以很大程度上提高反应的选择性，使甲苯催化no生成更多的氮气，而不是其他的一些含氮氧化物。
以上都是对实验前期的准备工作，对实验材料的一些前期分析与讨论，接下来就是进行实验，让甲苯与no还有适量的水蒸气、氧气在aupd/tio2的催化下进行反应，通过不同的实验方法来观察反应前后的物质，得到的产物有氮气与一氧化二氮，实验上证实的中间产物为苯甲醛与氰苯，其中氰苯的作用更大一些，当温度较低时氰苯会与no生产n2，一旦温度升高到特定值之后，就会生成n2o，而对于hc-scr的反应机理的研究，不同的研究者有着不同的看法，但大多数都是在实验上来研究其反应的催化机理，在理论上分析的几乎没有，所以很有必要从理论上来分析反应路径，从而来讨论反应机理，这样可以进一步对实验上得到的机理相互证实，还可以为以后更好的设计催化剂提供更好的理论指导，为以后的实际应用带来更大的机会。
3、调研启示。
通过这段时间的调研，我从中学到了许多东西，不仅有知识，还有自己调研的能力，最近我又对催化方向进行了一个大致的调研，又找到了一个比较不错的方向，而且也大致了解了一些人们现在做的方向。俗话说，“知自知彼，方能百战不殆”只有知道了大家都做了什么，还有哪些没做，才能有机会做的更好，而且我还发现，调研文献是一个提高自己阅读文献能力的完美机会，通过近两个月的整理与调研，我目前阅读文献的能力得到了很大的提升，但还有很大的空间需要提高，虽然只要一看标题就能大致知道本篇文献做的是什么，但具体如何操作还不是很清楚，所以在以后的科研中，我要一遍用软件算已经确定的方向，一遍继续认认真真的研读文献，不仅可以提高自己的阅读能力，而且对以后自己学文章也会有莫大的帮助。
现在已经经过了一年的学习，还剩下两年的学习时间，任务紧迫，我一定要抓紧时间，尽量在很短的时间内完成更多的任务。
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