Development of aging simulator of automotive catalysts

汽车催化剂老化模拟器的研制

• 批准号: 20860006
• 负责人: SUZUKI Ai
• 金额: $ 2.1万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20860006/
• 关键词: シンタリング; 粒成長; 貴金属担持触媒; 酸化物担体; 経時劣化; 自動車触媒; 3次元キネティックモンテカルロ法; モデル化

The factors, "time" and "temperature" are essential to consider to study thermal durability of catalysts. However, conventional methodologies, such as Static Monte Carlo method, which cannot perform real-time scale calculations. Moreover, Molecular dynamics method can consider temperature, but time scales are too short to trace aging phenomenon since a real-time scale is needed in actual durability tests. Moreover, first-principle quantum chemical calculation method cannot be applied to the large atomic scale models, or to thermal dynamics due to its heavy computational load, and then this method compel us to conduct calculations using models composed of too few atoms, and it is far from realistic catalyst. Based on above mentioned background, in this study, we try to develop aging simulator of automotive catalysts based on Kinetic Monte Carlo method, and successfully simulated thermal durability of automotive catalysts.

研究催化剂的耐热性必须考虑“时间”和“温度”这两个因素。然而，传统的方法，如静态蒙特卡罗方法，不能进行实时尺度计算。此外，分子动力学方法可以考虑温度，但时间尺度太短，无法追踪老化现象，因为在实际耐久性试验中需要实时尺度。而且，第一性原理量子化学计算方法由于计算量大，不能应用于大原子尺度的模型，也不能应用于热力学，而这种方法又迫使我们使用原子太少的模型进行计算，这与现实中的催化剂相去甚远。基于上述背景，本研究尝试开发了基于动力学蒙特卡罗方法的汽车催化剂老化模拟软件，并成功地模拟了汽车催化剂的耐热性。

项目成果

Development and Application of Sintering Dynamics Simulation for Automotive Catalyst

汽车催化剂烧结动力学模拟的开发与应用

• 发表时间: 2009
• 期刊: Topics In Catalysis 52
• 作者: Ai Suzuki;Katsuyoshi Nakamura;Ryo Sato;Kotaro Okushi;Hideyuki Tsuboi;Nozomu Hatakeyama;Akira Endou;Hiromitsu Takaba;Momoji Kubo;Akira Miyamoto
• 通讯作者: Akira Miyamoto

Development and application of three-dimensional simulator for sintering and grain growth

烧结与晶粒生长三维模拟器的研制与应用

• 发表时间: 2009
• 作者: Ai Suzuki;Katsuyoshi Nakamura;Ryo Sato;Kotaro Okushi;Hideyuki Tsuboi;Nozomu Hatakeyama;Akira Endou;Hiromitsu Takaba;Momoji Kubo;Akira Miyamoto
• 通讯作者: Akira Miyamoto

PEFCの特性 予測・観測・評価-燃料電池の理論評価のための実験融合マルチスケール計算化学手法の開発

PEFC 特性的预测/观察/评估 - 开发用于燃料电池理论评估的实验集成多尺度计算化学方法

• 发表时间: 2009
• 期刊: 燃料電池
• 作者: 高羽洋充;鈴木愛;坪井秀行;畠山望;遠藤明;久保百司;宮本明
• 通讯作者: 宮本明

Universite Libre de Bruxelles, Development and application of sintering dynamics simulation for automotive catalyst

布鲁塞尔自由大学，汽车催化剂烧结动力学模拟的开发与应用

• 发表时间: 2009
• 作者: Ai Suzuki;Katsuyoshi Nakamura;Ryo Sato;Kotaro Okushi;Hideyuki Tsuboi;Nozomu Hatakeyama;Akira Endou;Hiromitsu Takaba;Momoji Kubo;Akira Miyamoto
• 通讯作者: Akira Miyamoto

Pdのシンタリングに関する理論的研究

Pd烧结的理论研究

• 发表时间: 2010
• 作者: 鈴木愛;坪井秀行;畠山望;遠藤明;高羽洋充;久保百司;宮本明
• 通讯作者: 宮本明