差分电荷密度（Charge Density Difference, CDD）是计算材料科学中最常用的电子结构分析手段，通过定量展示成键 / 吸附过程中电荷的重新分布，直观揭示化学键本质、电荷转移方向与强度、催化活性位点作用机制等核心问题。本文系统讲解 VASP 平台下 CDD 的计算原理、标准流程、参数设置与结果解读。

gem-二氟环丙烷（gem-F₂CP）是一类重要的氟化小环化合物，通过过渡金属催化的C–C键活化及后续β-F消除，可高效转化为2-氟代烯丙基骨架。这类含氟烯丙基化合物在药物化学、液晶材料和酶抑制剂设计中具有极高价值。过去的研究主要集中在线性选择性的单氟烯烃合成，且多数产物为外消旋体。虽然Lv和Li等人通过Pd/NHC催化实现了部分支链选择性的烷基化/烯丙基化，但不对称构建碳-杂原子键（尤其是C–S键）的区域-对映选择性反应仍属空白。

2e⁻-ORR电合成H₂O₂面临活性与选择性的双重要求。研究者需要同时让ΔG*OOH接近4.22 eV并且保证O吸附足够弱以避免4e⁻路径。传统高通量筛选计算成本很高。Seoin Back团队与Kun Jiang团队提出生成式模型CatGPT结合主动学习的方法。这种方式大幅降低了计算量。

pH值是生物、医学、环境和工业领域最核心的化学参数之一。传统pH探针多依赖有机染料，而金属配合物，尤其是Re(I)三羰基配合物，因其丰富的MLCT（金属-配体电荷转移）吸收、长寿命³MLCT发射、大Stokes位移和良好水溶性，成为新一代光学传感器的理想候选。 本文系统研究了咪唑-菲咯啉（Ip）配体修饰的Re(I)配合物fac-[Re(CO)₃(Ip)Br]（2a–2d）在不同pH下的光物理、电化学和理论性质。Ip配体同时具备氮配位能力、咪唑酸碱活性位点和易于功能化的特点，通过引入胺基或苯胺基，实现了对配体内电荷转移电子跃迁的pH可控调控，为设计双模式（比色+荧光）pH传感器提供了新策略。

氨合成是可持续能源体系的关键环节，传统哈伯 - 博施法依赖高温高压条件，消耗全球近 2% 的能源并排放 3% 的 CO₂，亟需开发温和条件下的绿色合成技术。 电催化氮还原反应（NRR）是低能耗、零排放分布式氨合成的理想途径，但面临 N≡N 键（键能 941 kJ/mol）活化动力学缓慢、水溶液中析氢反应（HER）竞争剧烈的问题，导致催化活性与选择性偏低。 单原子分子催化剂（SAMCs）凭借原子级精准调控配位环境的优势，成为提升 NRR 选择性的核心研究方向。其中，碳硼龙（carbolong）家族分子（如含 15 个碳原子的 carborin）具有独特共轭骨架与金属中心整合结构，为协同催化提供了多功能平台。 传统密度泛函理论（DFT）模拟中，计算氢电极（CHE）方法假设每步电子转移固定为 1e⁻，忽略了实际电催化过程中电位驱动的电荷态变化，导致中间体自由能计算不准确，甚至误判速率决定步骤（PDS）；且缺乏高效方法整合电压效应、溶剂效应与催化剂 - 载体相互作用，难以系统筛选高性能 NRR 催化剂。