學位論文

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    以理論計算方法探討CO在Cu(711)表面上的電化學還原
    (2019) 辜敏韶; KU, Min-Shao
    在現今社會中，使用銅做為電催化電極是現今將二氧化碳電還原成許多有用的燃料的其中一項主要方法。透過製備不同的銅電極材料表面來區分各種催化途徑成為CO2電還原化學最關注的主題之一；而催化體系設計的成功與否，取決於是否提高還原CO2的選擇性。利用理論計算，我們研究Cu(711)表面，以了解早期實驗觀察所顯示的C-C耦合的有趣選擇性。通過分析沿著CO2還原機理的各種關鍵中間體的電子結構，可以為設計用於Cn（n≥2）烴合成的Cu電極材料的新形態提供進一步的見解。
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    以理論計算探討以金屬為基材的單原子催化劑上進行二氧化碳電化學還原成乙醇的反應機制
    (2020) 鄭博修; Bo-Siou Zheng
    使用過渡金屬可以改善二氧化碳還原反應的效率，及能將二氧化碳轉換成更有價值的產物，因為唯獨銅元素具有產生多碳產物的優點，所以被廣泛運用在二氧化碳還原反應上，2011年，Zheng教授的團隊成功合成出單金屬原子催化劑(Pt1/FeOx)，並在一氧化碳的氧化反應中展現不錯的催化效果，最近，有實驗團隊使用此合成策略於二氧化碳還原反應中，發現在”以部分氧化的鈀金屬為基材的單顆銅金屬原子催化劑”上對於乙醇有高度的選擇性，所以我們將透過模擬該系統在進行二氧化碳還原的反應產生乙醇的反應路徑。 鈀金屬在二氧化碳還原的反應上對於探討產生CO具有選擇性，因此二氧化碳會先經過鈀基材還原成一氧化碳，隨後轉移至銅原子周圍進行 “氫化”及“碳-碳耦合”的動作。而最終的實驗結果顯示，在（100）系統中碳碳耦合的速率決定步驟是， COH與CHO在Pd與Cu的交界處進行耦合；而（111）系統中碳碳耦合的速率決定步驟是，CO及CHO直接在銅原子上方進行耦合的步驟。
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    二氧化碳捕捉的分子動力學計算
    (2019) 余承庭; Yu, Cheng-Ting
    CO2 的回收和再利用是減緩全球變暖的關鍵。孔洞有機聚合物被認為是能加強 CO2 再循環技術的有前途的材料之一。我們進行了第一原理模擬，以苯環衍生物的各種模型比較取代基效應與CO2，N2和H2結合能，其中以 R-NH2 以及 R-COOH 為最佳官能化候選物。我們隨後開發了力場參數來模擬CO2 / PMBE ，CO2 / PMBA 和 CO2 / PMBOA 系統，以了解這些多孔材料對CO2 捕獲的方式為何，結果我們發現了當PMBOA 和PMBA 與 CO2 作用時發生了動能傳遞的現象，並且CO2 進入相轉換的溫度也以 PMBOA > PMBA > PMBE 的順序發生，證實官能基的修飾能加強材料對於 CO2 的吸附性。