Quantum Chemistry - Fundamental Insights and a Tool for Addressing Materials, Energy and Environmental Challenges

量子化学——解决材料、能源和环境挑战的基本见解和工具

基本信息

  • 批准号:
    RGPIN-2017-04966
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.37万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2018-01-01 至 2019-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The proposed research is primarily focused on ‘energy' and ‘materials', as well as related fundamental research into the nature of matter. The principal research tool is computational chemistry where we develop and apply methods based on approximate quantum mechanics. ******'Energy' – extraction of fossil and nuclear fuels and the production of electricity (or transportation fuels) from these sources – is the single largest global industry. Access to cheap and plentiful energy, 'powering the planet', underpins much of modern society and lifestyle. Challenges related to energy are correspondingly huge, and many of these are related to the waste produced along the way. Indeed, global warming caused by human activity (primarily carbon dioxide emissions, the waste from burning fossil fuels) has emerged as perhaps the most pressing environmental challenge of our time. Reducing carbon dioxide emissions requires invention, development and deployment of carbon-neutral energy production including solar energy conversion on a large scale. Other waste products from fossil fuels such as mercury (Hg), liberated during coal combustion, are harmful as well. Likewise, radioactive contamination resulting from mining, nuclear energy conversion and weapons production is one of the leading environmental challenges.******The science of ‘materials' underpins the energy theme and, indeed, much else of our modern lifestyle as well. For instance, progress in electronics requires new functional materials that can be assembled into devices.******Within this broad framework, the proposed research focuses on (i) actinide chemistry (various aspects of the chemistry of uranium and neighboring elements), (ii) environmental mercury (Hg) chemistry, (iii) solar (carbon-free) energy, notably polymer-based solar cells and singlet fission combined with the dye-sensitized solar cell, and (iv) novel high-performance materials with a wide variety of desirable properties – conducting polymers, 2-dimensional (2D) materials and combinations thereof. An immediate need arises for new models and methods of increased complexity, and hence (v) we will rigorously test (benchmark) approximate methods, develop new approaches and adapt others to the problems at hand. This is augmented and accompanied by (vi) a quest for fundamental insight and understanding into the nature of chemical bonding as it underlies desirable properties. Thus, the research spans a broad and comprehensive range from fundamental to applied chemical research, from small molecules to surfaces and materials, from inorganic chemistry to physics and materials. It will have corresponding broad impacts. We will gain fundamental insight (heavy element chemistry, 2D materials, polymers, methodology etc.), provide data (e.g. for environmental modeling), propose high-performance materials and create novel computational research tools.
拟议的研究主要集中在“能源”和“材料”,以及相关的基础研究到物质的性质。主要的研究工具是计算化学,我们开发和应用基于近似量子力学的方法。***** 能源-开采化石和核燃料,并从这些来源生产电力(或运输燃料)-是全球最大的单一产业。获得廉价而丰富的能源,“为地球提供动力”,是现代社会和生活方式的基础。与能源有关的挑战也相应巨大,其中许多挑战与沿着产生的废物有关。事实上,人类活动(主要是二氧化碳排放,燃烧化石燃料产生的废物)导致的全球变暖可能是我们这个时代最紧迫的环境挑战。减少二氧化碳排放需要发明、开发和部署碳中性能源生产,包括大规模的太阳能转换。化石燃料产生的其他废物,如煤炭燃烧过程中释放的汞(Hg),也是有害的。同样,采矿、核能转换和武器生产造成的放射性污染是主要的环境挑战之一。“材料”科学支撑着能源主题,事实上,也支撑着我们现代生活方式的许多其他方面。例如,电子技术的进步需要新的功能材料,这些材料可以组装成设备。在这个大框架内,拟议的研究重点是:(i)锕系元素化学(二)环境汞(Hg)化学,(三)太阳能(无碳)能源,特别是聚合物基太阳能电池和与染料敏化太阳能电池相结合的单线态裂变,和(iv)具有多种所需性质的新型高性能材料-导电聚合物、二维(2D)材料及其组合。迫切需要增加复杂性的新模型和方法,因此(v)我们将严格测试(基准)近似方法,开发新方法并使其他方法适应手头的问题。这是增强和伴随着(六)的基本洞察力和理解的化学键的性质,因为它是理想的性能的基础的追求。因此,研究范围广泛,从基础到应用化学研究,从小分子到表面和材料,从无机化学到物理和材料。它将产生相应的广泛影响。我们将获得基本的见解(重元素化学,2D材料,聚合物,方法等),提供数据(例如环境建模),提出高性能材料,并创建新的计算研究工具。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Schreckenbach, HGeorg其他文献

Schreckenbach, HGeorg的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Schreckenbach, HGeorg', 18)}}的其他基金

Quantum Chemistry - Fundamental Insights and a Tool for Addressing Materials, Energy and Environmental Challenges
量子化学——解决材料、能源和环境挑战的基本见解和工具
  • 批准号:
    RGPIN-2017-04966
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 4.37万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Quantum Chemistry - Fundamental Insights and a Tool for Addressing Materials, Energy and Environmental Challenges
量子化学——解决材料、能源和环境挑战的基本见解和工具
  • 批准号:
    RGPIN-2017-04966
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 4.37万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Quantum Chemistry - Fundamental Insights and a Tool for Addressing Materials, Energy and Environmental Challenges
量子化学——解决材料、能源和环境挑战的基本见解和工具
  • 批准号:
    RGPIN-2017-04966
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 4.37万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Quantum Chemistry – Fundamental Insights and a Tool for Addressing Materials, Energy and Environmental Challenges
量子化学 — 解决材料、能源和环境挑战的基本见解和工具
  • 批准号:
    RGPIN-2017-04966
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 4.37万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual

相似国自然基金

煤地下原位燃烧燃空区多场演化特征及二氧化碳封存机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于群体博弈与深度强化学习的USV-AUV异构系统协同控制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于合金@硼烯的比率型折纸电化学芯片构建及其在多种循环肿瘤DNA的超灵敏检测
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于氧变价的锰基层状氧化物储钠机制的磁共振谱学研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
西南城市地区含氧有机分子(OOMs)对纳米颗粒物生成与生长过程的影响研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
有机水凝胶中两亲性聚合物聚集态结构调控及其强韧化机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
新型氟化物HFPO-DA和镉对土壤微生物的联合毒性效应
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于强化学习的车联网抗攻击博弈与避障策略研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于多模态大模型的智能机器人复杂动态环境具身感知与学习机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
AI驱动药物研发的技术发展趋势及重庆技术创新路径选择战略研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

New quantum chemistry tools from a fundamental understanding of electronic structure
来自对电子结构的基本理解的新量子化学工具
  • 批准号:
    DDG-2020-00025
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 4.37万
  • 项目类别:
    Discovery Development Grant
Quantum Chemistry - Fundamental Insights and a Tool for Addressing Materials, Energy and Environmental Challenges
量子化学——解决材料、能源和环境挑战的基本见解和工具
  • 批准号:
    RGPIN-2017-04966
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 4.37万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
New quantum chemistry tools from a fundamental understanding of electronic structure
来自对电子结构的基本理解的新量子化学工具
  • 批准号:
    DDG-2020-00025
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 4.37万
  • 项目类别:
    Discovery Development Grant
New quantum chemistry tools from a fundamental understanding of electronic structure
来自对电子结构的基本理解的新量子化学工具
  • 批准号:
    DDG-2020-00025
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 4.37万
  • 项目类别:
    Discovery Development Grant
Fundamental studies on quantum beam-induced reaction processes under extreme conditions for establishing LWR water chemistry
极端条件下量子束诱导反应过程的基础研究,建立轻水堆水化学
  • 批准号:
    20H02667
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 4.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Quantum Chemistry - Fundamental Insights and a Tool for Addressing Materials, Energy and Environmental Challenges
量子化学——解决材料、能源和环境挑战的基本见解和工具
  • 批准号:
    RGPIN-2017-04966
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 4.37万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Quantum Chemistry - Fundamental Insights and a Tool for Addressing Materials, Energy and Environmental Challenges
量子化学——解决材料、能源和环境挑战的基本见解和工具
  • 批准号:
    RGPIN-2017-04966
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 4.37万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Quantum Chemistry – Fundamental Insights and a Tool for Addressing Materials, Energy and Environmental Challenges
量子化学 — 解决材料、能源和环境挑战的基本见解和工具
  • 批准号:
    RGPIN-2017-04966
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 4.37万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Fundamental Study for Suppresion of Corrosion and Recontamination in Reactor Cooling System by Multiscale Computational Chemistry Based on Quantum Theory
基于量子理论的多尺度计算化学抑制反应堆冷却系统腐蚀和再污染的基础研究
  • 批准号:
    17H03516
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 4.37万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research in quantum chemistry; visits at the Departamento de Quimica Fundamental, Universidade Federal de Pernambuco, and at the Instituto de Fisica e Quimica de Sao Carlos USP, Brasil
量子化学研究;
  • 批准号:
    116845-1991
  • 财政年份:
    1991
  • 资助金额:
    $ 4.37万
  • 项目类别:
    Bilateral Exchange Program (H)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了