[发明专利]一种利用铁电体调控金原子催化性能的模拟计算方法

权利要求书

1.一种利用铁电体调控金原子催化性能的模拟计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：构建金原子与铌酸锂铁电子极化分子结构的球棍模型，并计算金原子与铌酸锂铁电子的球棍模型的总能量值；

步骤2：设置金原子与铌酸锂铁电子的配位数数值，采用耗散粒子动力学方法确定各粒子之间的相互作用力、相互速度和相互位置；

所述采用耗散粒子动力学方法确定各粒子之间的相互作用力、相互速度和相互位置的计算公式如下所示：

其中，

a_ij(T)＝a_ii+1.451χ_ijk_BT；

a_ii＝15k_BT；

F_ij为粒子i、j之间的相互作用力，v_ij为粒子i、j之间的相互速度，r_ij为粒子i、j之间的相互位置，为粒子i、j之间的耗散力，为粒子i、j之间的随机力，a_ij为粒子i、j之间的最大排斥力，T为温度，k_B、R为常数，Z_ij为粒子i相对于粒子j的配位数数值，E_ij(T)为粒子i相对于粒子j的能量数值，Z_ji为粒子j相对于粒子i的配位数数值，E_ji(T)为粒子j相对于粒子i的能量数值，Z_ii为粒子i的配位数数值，E_ii(T)为粒子i的能量数值，Z_jj为粒子j的配位数数值，E_jj(T)为粒子j的能量数值；

步骤3：设置各粒子的个数和沉积温度；所述各粒子的个数以梯度的形势呈阶越状态增加，所述沉积温度以梯度的形势呈阶越状态增加；

步骤4：将铌酸锂铁电子二维化处理，即构建N*N二维网格，将铌酸锂电子各个粒子分布于二维网格的交点上；

步骤5：根据各粒子之间的相互作用力确定不同沉积温度下金原子与二维化的铌酸锂铁电子覆盖位置；分别以沉积温度和备选粒子数为梯度得出一系列二维视图，观察二维视图中金原子覆盖率来表征金原子在铌酸锂铁极化分子作为衬底表面的分散程度，并以分散程度来表征金原子催化金属的催化活性；

步骤6：计算不同温度下金原子覆盖于铌酸锂铁电子的覆盖率数值；

所述铌酸锂铁电子极化分子结构，为根据分子极化过程移动原子而得到所需极化分子，从而作为铁电体衬底。

2.根据权利要求1所述的利用铁电体调控金原子催化性能的模拟计算方法，其特征在于，所述金原子与铌酸锂铁电子的球棍模型的总能量值的方法具体为：

利用密度泛函理论计算方法计算金原子与铌酸锂铁电子的球棍模型的总能量值。