24 МАЙ, 09:08 МСК
USD (ЦБ)    58.8862
EUR (ЦБ)    60.8953

Устойчивая химия на квантовом уровне

05.08.2020 19:12
Комментарии

Американский ученый нашел новый, более быстрый и эффективный метод тестирования обнаруженных электрокатализаторов, который позволит быстрее и точнее прогнозировать и моделировать каталитические модели.

Разработка катализаторов для устойчивого производства топлива и химикатов требует своего рода «эффекта Златовласки» - некоторые катализаторы слишком неэффективны, а другие слишком неэкономичны. Тестирование катализаторов также занимает много времени и ресурсов. Новые прорывы в вычислительной квантовой химии, однако, обещают открыть катализаторы, которые являются «правильными» и в тысячи раз быстрее стандартных подходов.

Доцент Питтсбургского университета Джон А. Кит и его лабораторная группа в Школе инженерии Свансон используют новые вычислительные процедуры квантовой химии для классификации гипотетических электрокатализаторов, которые являются «слишком медленными» или «слишком дорогими», гораздо более тщательно и быстро, чем считалось возможно несколько лет назад.

«В течение десятилетий разработка катализатора была результатом проб и ошибок - многолетней разработки и испытаний в лаборатории, что дало нам общее представление о том, как работают каталитические процессы. Сегодня компьютерное моделирование дает нам новое понимание этих реакций на молекулярном уровне», -объяснил Кит. «Однако наиболее интересным является вычислительная квантовая химия, которая может моделировать структуры и динамику многих атомов одновременно. В сочетании с растущей областью машинного обучения мы можем быстрее и точнее прогнозировать и моделировать каталитические модели».

В своем исследовании Кит объяснил трехсторонний подход к предсказанию новых электрокатализаторов:

  • анализ гипотетических путей реакции;
  • прогнозирование идеальных электрохимических сред;
  • высокопроизводительный скрининг, основанный на функциональной теории плотности алхимических возмущений и машинном обучении.

Он также объяснил, как эти подходы могут изменить то, как инженеры и ученые разрабатывают электрокатализаторы, необходимые для общества, пишет phys.org.

«Эти новые вычислительные методы могут позволить исследователям более чем в тысячу раз эффективнее открывать новые системы по сравнению со стандартными протоколами», - сказал Кит. «На протяжении веков химия и материаловедение опирались на традиционные эдисоновские модели лабораторных исследований, которые приносят гораздо больше неудач, чем успехов, и, следовательно, тратят много времени и ресурсов. Традиционная вычислительная квантовая химия ускорила эти усилия, помогая исследователям лучше определить необнаруженные катализаторы, в которых отчаянно нуждается общество для устойчивого будущего».

«МЕТАЛЛООБРАБОТКА-2022»: 23—27 мая ЦВК «Экспоцентр». Посетить бесплатно keyboard_double_arrow_right
Комментировать (без регистрации)

Написать комментарий

правила комментирования
  1. Не оскорблять участников общения в любой форме. Участники должны соблюдать уважительную форму общения.
  2. Не использовать в комментарии нецензурную брань или эвфемизмы, обсценную лексику и фразеологию, включая завуалированный мат, а также любое их цитирование.
  3. Не публиковать рекламные сообщения и спам; сообщения коммерческого характера; ссылки на сторонние ресурсы в рекламных целях. В ином случае комментарий может быть допущен в редакции без ссылок по тексту либо удален.
  4. Не использовать комментарии как почтовую доску объявлений для сообщений приватного характера, адресованного конкретному участнику.
  5. Не проявлять расовую, национальную и религиозную неприязнь и ненависть, в т.ч. и презрительное проявление неуважения и ненависти к любым национальным языкам, включая русский; запрещается пропагандировать терроризм, экстремизм, фашизм, наркотики и прочие темы, несовместимые с общепринятыми законами, нормами морали и приличия.
  6. Не использовать в комментарии язык, отличный от литературного русского.
  7. Не злоупотреблять использованием СПЛОШНЫХ ЗАГЛАВНЫХ букв (использованием Caps Lock).
Отправить комментарий


Капитал страны
Нашли ошибку на сайте? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter