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量子化学的手法上での分極性グラファイト及び金属表面におけるイオン液体吸着研究

利用量子化学方法研究可极化石墨和金属表面的离子液体吸附

基本信息

批准号：
10F00798
负责人：
IRLE Stephan (2011-2012)
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

a)アディコート博士は「CrazyLego」と呼ばれる、柔軟なクラスターの配向性をコンピュータ上で正確かつ効率よく決定することができる斬新な手法を開発した。この手法は高速な量子力学的手法と共に、確率論に基づいて発生させた構造を用いる。彼は三次の補正項を加えた密度汎関数強結合法(DFTB3)を用いてこの手法の有用性を示し、イオン液体(IL)のナノ構造の解明に応用した。さらに、ILの構造や安定性を予測したり理解したりするのに、DFTB3は信頼度が高く効率のよい量子化学的手法であることを示した。[EMIM]^+[NO_3]^-のバルクとクラスターの構造を比較することで、バルクでの物性は非常に小さなクラスター(今回は7つのイオン対程度の小さなクラスター)でも一目瞭然であるということを明らかにした。これらのことより、CrazyLegoはバルクでのシミュレーションや実験に頼ることなく、実用的な応用に向けて、正確でありながら効率よく可能性のあるILのスクリーニングを可能にした。b)アディコート博士は分散項補正を加えた近似的な密度汎関数法(DFT)や二次のメラー・プレセット(MP2)波動関数法を基にして、確率的に探索する手法を開発した。これは、メタン二量体やベンゼン二量体と同様に、フェニルアセチレン二量体の低エネルギー異性体を発見することを目的としている。分子クラスターのエネルギー面の確率論的探索は、三次の補正項を加えた無撞着密度汎関数結合法(DFTB3)という、計算コストを抑えながら分散項を加えることができる手法を用いて行われ、エネルギー的に低い分子クラスターの構造を同定した。これらの構造はMP2/cc-pVTZ法で再び構造最適化され、さらに完全基底を用いたCCSD(T)法で一点相互作用エネルギーを評価した。我々は局所応答分散補正を組み合わせた長距離補正汎関数(LC-BOP+LRD)の結合エネルギーはπ電子重なり構造やCH-π構造に対してCCSD(T)/CBSの結果から1kJ/mol以下のずれであることを確認した。

a) Dr."CrazyLego" and "Soft" and "Alignment" are used to determine the correct efficiency and to develop new techniques. This method is used in the development of structures in the theory of high speed quantum mechanics. The third order correction term is added to the density domain strong combination method (DFTB3) to demonstrate the usefulness of the method, and the solution of the structure of the liquid (IL) is applied. In addition, the structural stability of IL is predicted, and the reliability of DFTB3 is improved. [EMIM]^+[NO_3]^-The structure of the structure of This is the case with CrazyLego, which is responsible for the efficiency, likelihood and effectiveness of the project. b) The density function method (DFT) and the quadratic function method (MP2) are used to improve the dispersion term correction. This is the first time that a two-dimensional object has been discovered. The exploration of the accuracy theory of molecular classification and its production surface is based on the combination method of collision free density and number (DFTB3). The method of calculation is based on the combination method of calculation and dispersion term. The MP2/cc-pVTZ method is used to optimize the structure. The CCSD(T) method is used to evaluate the one-point interaction. The results of the combination of the long distance correction function (LC-BOP+LRD) and the π electron weight structure (CH-π structure) of CCSD(T)/CBS are below 1kJ/mol.