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PySTH：实现太阳能—制氢效率的快速计算与可视化

江西理工大学科研团队开发了开源Python程序PySTH，实现了二维光催化材料理论太阳能制氢效率的快速计算、可视化与高通量分析，为高效光催化剂的设计与筛选提供了有力工具。

在密度泛函理论（DFT）框架下，平面平均静电势方法是量化内建电场（Built-in Electric Field）的重要手段，其核心原理是沿材料特定方向（如异质结界面的法线方向）对体系总静电势Ves(r)进行平面平均，生成一维势能剖面(z)，内建电场

化学势与反应自由能作为催化反应的核心驱动力，主要通过调控反应体系的热力学平衡与动力学路径来实现反应加速与选择性控制。化学势梯度（∇μ）构成了物质传递的本质驱动力，推动反应物向催化剂活性位点定向迁移，并通过界面化学势的匹配优化降低相间传质阻力。

材料的内建电场（Built-in Electric Field）是光催化全解水（Overall Water Splitting, OWS）技术中的核心驱动力。它通过调控光生载流子的分离与传输，显著提升光解水效率。

差分电荷密度图是一种通过计算材料体系的总电荷密度与其组成原子在孤立状态下的电荷密度叠加之差，以图形化方式展示电荷重新分布情况的分析工具。其核心定义可表述为：

金属有机框架（MOFs）作为材料科学领域的明星，具有一系列独特的物理化学性质，如高比表面积、高孔隙率、高结晶度等。近年来，氨基（-NH2）作为功能部分被引入到MOFs结构的有机连接体上，这种改性赋予MOF的性质和功能，扩展了其潜在的应用，特别是在光催化领域引起