单原子、双原子催化剂是目前电催化领域研究的最多的催化剂材料，他们具有原子利用率高、活性高、性能精确可调的特点，能够有效地催化各种化学反应，包括HER、OER、
CO
2
RR
、
N
O
3
RR
等，在能源、化工等领域起着重要作用。
DFT计算能够深入研究单原子催化剂结构稳定性、电子结构、对反应中间体的吸附能力、以及对反应热力学和动力学势垒的影响，已经被广泛应用于催化剂设计、筛选、性能分析等方面。
VASP是目前功能最强大、计算结果最精确、用户认可度最高的DFT计算软件。
本次课程由华算科技朱老师主讲单原子催化计算，
课程具体涉及催化剂模型，电子性质，HER、OER/ORR
、CO
2
RR、N
O
3
RR等反应的自由能与过渡态计算（课表详见后文）。
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基础知识：
VASP理论背景，VASP输入输出文件，超算连接、Linux操作系统命令，计算建模、数据绘图；
催化剂建模：
石墨烯模型、单原子模型、双原子模型、氧化物模型、异质结构模型、磁性晶体模型、晶体表面模型；
结构性质计算：
结构优化、吡啶N配位单原子、
吡咯N配位单原子；
电子性质计算：
态密度、d带中心、差分电荷密度、
结合能、吸附能、自旋密度、原子磁矩；
HER：
酸性碱性反应路径分析、H吸附、OH吸附、H-
O
H吸附、
H
2
O
吸附、H
2
O分解反应
能垒与路径、
总能、零点振动能、熵、自由能、势能面、虚频消除、HER台阶图；
OER/ORR：
酸性
碱性
反应路
径分析、
O
吸附
、
O
H吸附、O
O
H吸附
，总能、零点振动能、
熵、自由能、线性约束关系计算、电位对自由能影响、OER/ORR台阶图；
CO
2
RR：
CO
2
RR反应路径分析（CO、HCOOH、CH
3
OH、CH
4
产物
）、
COOH吸附、OOCH吸附、CO吸附、
CHO吸附、CH
2
O吸附、
COH吸附、CH
2
OH
吸附、OCH
3
吸附、总能、零点振动能、熵、自由能、
CO最优路径、HCOOH最优路径、CH
3
OH最优路径、CH
4
最优路径、
CO
2
RR
台阶图；
N
O
3
RR：
N
O
3
吸附、
N
O
2
吸附、NO吸附、NHO吸附、NOH吸附、
NH
2
O吸附、O
NH
2
吸附、总能、零点振动能、熵、自由能、
NH
3
最优路径、
N
O
3
RR
台阶图；
注意：
本次课程为专题课程，需要有一定的VASP计算基础。零基础学员建议同时
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VASP计算零基础入门培训：晶体结构、电子、弹性、光学、磁性、电池、催化性质计算
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朱老师
，同济大学本科直接攻读博士学位（4年），海外3年以上博后经历，发表高质量独立一作SCI论文30篇，回国后被授予深圳市海外高层次人才，拥有14年VASP重度使用经验，成功讲授100+场VASP计算培训和超过6W人的学习理论计算公开课。
Linux操作系统是VASP软件的运行平台，VASP软件一般安装在超算平台上。本章介绍VASP的理论基础（密度泛函理论）、输入输出文件、超算平台连接、Linux操作系统基础命令，为后续VASP软件的输入文件编写、程序运行、结果分析打下基础。
模型构建是VASP计算必要的准备工作，而数据作图是计算结束后的总结工作。本章介绍免费的建模软件VESTA和作图软件Gnuplot的操作步骤，为后续的计算工作打下基础。
催化剂建模是计算反应热力学和动力学势垒的基本前提。本章使用开源软件VESTA与ASE构建磁性晶体表面结构、单原子与双原子（吡啶N、吡咯N配位）结构、异质结构。这能够让大家熟练掌握模型构建方法与软件操作技巧，为后续催化剂计算电子结构计算打下基础。
催化剂的电子结构对反应中间体的吸附以及反应势垒有着重要影响。本章介绍态密度、d带中心、差分电荷密度、结合能、吸附能、自旋密度、原子磁矩的计算。这能够让大家掌握催化剂各位点的活性，为后续判断反应中间体的吸附位置提供参考依据。
HER过程包括H
2
O的吸附与解离、OH与H的脱附步骤。本章除了计算各中间体包括H
2
O、H-OH、OH、H的吸附构型与自由能，还将研究H
2
O分解的动力学势垒，具体包括总能、零点振动能、熵，过渡态，并最终绘制HER的台阶图。
OER过程包括H
2
O脱H与O
2
的析出步骤，ORR则为OER的逆过程，计算内容不变。本章除了计算各中间体包括OH、O、OOH的吸附构型与自由能，还将研究电极电位对自由能的影响以及催化剂的线性约束关系，并最终绘制OER/ORR的台阶图。
CO
2
还原过程涉及较多的中间体，产物丰富，具有路径长、计算量大的特点。本章将计算所有C1产物的反应路径与自由能，包括CO、HCOOH、CH
4
、CH
3
OH，讨论各种产物的决速步以及彼此的分界点，并最终绘制C
O
2
RR的台阶图。
NO
3
RR获得NH
3
较传统的NRR（N
2
还原反应）具有更低的反应势垒。本章将计算N
O
3
RR所涉及的NO
3
、NO
2
、NO的吸附与加H的构型与自由能，并最终绘制NO
3
RR的台阶图。由于N和O都能与单原子位点结合，因为计算过程比较复杂。
主办单位：
深圳华算科技有限公司、锋至科技（深圳）有限公司
课程讲师：
朱老师，同济大学本科+博士，海外3年博后，13年VASP经验，30+一作文章，60+场VASP培训经验
培训形式：
线上培训
，即报即学！超算练习账号，课程群永不解散，随时提问，在线答疑。
课程费用：
2980元（包括：培训费，不包含差旅及食宿费）
课程优惠：
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