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コンビナトリアル計算化学による光反応触媒の高速スクリーニングと理論設計

コンビナトリアル計算化学による光反応触媒の高速スクリーニングと理論設計
利用组合计算化学进行光反应催化剂的高速筛选和理论设计
批准号：
14050009
负责人：
宮本 明
金额：
$1.92万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2002
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2002 至 --
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14050009/
关键词：
コンビナトリアル計算化学光触媒高速スクリーニング理論設計高速化量子分子動力学法励起状態ダイナミクス酸化チタン精密化

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项目成果

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計算化学が種々の触媒材料に適用され、触媒反応機構や被毒機構の解明に大きな成果を挙げている。しかし従来の計算化学は、実験的に理解されている現象の理論的解釈をその主目的としており、新規な触媒の開発に役立った例は殆どない。研究代表者らは計算化学にコンビナトリアルケミストリーの概念を導入した「コンビナトリアル計算化学」という新しい概念を提案し、実質的に役立つ計算化学による触媒設計を実現してきた。そのさらなる推進のため、従来の第一原理量子分子動力学法に比較し5000倍高速な新規高速化量子分子動力学法プログラムColorsの開発に成功している。一方、化石エネルギー資源の枯渇等環境問題の観点から、クリーンで安全なエネルギー獲得技術の要素技術として最も重要なものは光触媒であり、その理論的設計が切望されている。研究代表者らは既に、上記Colorsプログラムを用いて、大規模系での静的励起状態の計算に成功している。本研究では、上記Colorsプログラムを有限温度下での励起状態ダイナミクス計算が可能となるよう拡張し、世界に先駆けて光触媒反応の大規模シミュレーションが可能な高速化量子分子動力学プログラムの開発に成功した。この手法を用いて、Cu表面における有機分子の光分解過程初期ダイナミクスの検討に成功した。また、光触媒として重要なアナターゼ型酸化チタン触媒表面上でのダイオキシン分子の分解過程における初期ダイナミックスや、同触媒表面上での光による水分子の解離吸着過程を明らかにすることに成功した。また、本プログラムの高速性を最大限に生かした新規光触媒の高速スクリーニングを展開すべくさらなる高速化と精密化を行った。
期刊论文(12)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
X.Wan et al.: "Theoretical Investigation on Functionalization of Alkanes by Rhodium Complex Catalyst"Organometallics. 21. 3703-3708 (2002)
X.Wan 等人：“铑络合物催化剂对烷烃官能化的理论研究”有机金属。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
M.Elanany et al.: "Aquantum Molecular Dynamics Simulation Study of the Hydrolysis Step in Sol-Gel Process"The Journal of Physical Chemistry B. 107. 1518-1524 (2003)
M.Elanany 等：“溶胶-凝胶过程中水解步骤的量子分子动力学模拟研究”物理化学杂志 B. 107. 1518-1524 (2003)
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
X.Wang et al.: "Electronic Structures and Spectroscopic Properties of Dimers Cu_2, Ag_2, and Au_2 Calculated by Density Functional Theory"Journal of Molecular Structure (Theochem). 579. 221-227 (2002)
X.Wang等人：“通过密度泛函理论计算的二聚体Cu_2、Ag_2和Au_2的电子结构和光谱性质”分子结构杂志（Theochem）。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
Y.Luo et al.: "The Adsorption of Nitrogen Oxides and Water on Rare-Earth Ion-Exchanged ZSM-5:A Density Functional Study"Applied Surface Science. 202. 283-288 (2002)
Y.Luo等：“稀土离子交换ZSM-5上氮氧化物和水的吸附：密度泛函研究”应用表面科学。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 6 条
    嚥下障害予防と改善の鍵を解くー口腔粘膜下メカノセンサーの実態から迫るー
    • 批准号：
      24K14340
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    • 资助金额：
      $3.0万
    • 财政年份：
      2024
    • 负责人：
      宮本 明
    • 依托单位：
      Nishikyushu University
    量子分子動力学理論からの積み上げによるトライボロジー計測・試験シミュレータの開発
    • 批准号：
      25249008
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    • 资助金额：
      $8.65万
    • 财政年份：
      2013
    • 负责人：
      宮本 明
    • 依托单位：
      Tohoku University
    統合化計算化学手法による高信頼性材料創製プロセスのコンビナトリアル的最適化
    • 批准号：
      14040203
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
    • 资助金额：
      $2.88万
    • 财政年份：
      2002
    • 负责人：
      宮本 明
    • 依托单位：
      Tohoku University
    励起状態ダイナミックスのシミュレーションを可能とする量子分子動分学法の開発と応用
    • 批准号：
      14655298
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Exploratory Research
    • 资助金额：
      $2.18万
    • 财政年份：
      2002
    • 负责人：
      宮本 明
    • 依托单位：
      Tohoku University
    国内基金
    海外基金
    自支撑铋基光触媒晶体氧空位增速甲苯高效酚化-抑苯机制研究
    • 批准号：
      52260016
    • 项目类别：
      地区科学基金项目
    • 资助金额：
      33万元
    • 批准年份：
      2022
    • 负责人：
      杨丽霞
    • 依托单位：
      南昌航空大学
    上转换纳米光触媒及纳米药物的设计、合成与性能研究
    • 批准号：
      21273203
    • 项目类别：
      面上项目
    • 资助金额：
      80.0万元
    • 批准年份：
      2012
    • 负责人：
      李正全
    • 依托单位：
      浙江师范大学
    水份解制氢的光触媒陶瓷材料研究
    • 批准号：
      50206007
    • 项目类别：
      青年科学基金项目
    • 资助金额：
      8.0万元
    • 批准年份：
      2002
    • 负责人：
      付明
    • 依托单位：
      华中科技大学