课题基金 / 基金详情

亚纳米金属团簇在载体、分子强相互作用下动态性质的理论研究

批准号:
22072135
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
庄桂林
依托单位:
学科分类:
基础理论与表征方法
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
庄桂林

项目摘要

结项摘要

庄桂林的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
负载型金属团簇在工业催化领域中展示出广阔的实际应用前景。然而,在载体和分子的协同作用下,负载型亚纳米金属团簇的动态性质迄今尚未系统明确。针对当前该研究的2个关键科学问题(动态演化机制及催构关系),申请项目拟结合智能算法和密度泛函理论计算,并耦合动力学蒙特卡洛方法的多尺度模拟思路,开展系统且深入的研究。即建立完备的热力学算符描述载体和分子协同作用,结合智能算法搜索和密度泛函理论计算,构建动态稳定结构库;同时,耦合密度泛函理论计算和动力学蒙特卡洛模拟,建立负载型亚纳米团簇动态结构的演化规律;进一步地系统揭示在载体和分子强相互作用下亚纳米团簇动态结构的催构关系。. 申请项目研究,不仅为负载型团簇结构动态演化的实验研究提供了理论依据,而且对负载型团簇催化剂工业应用提供支撑作用。因此,申请项目具有重要的研究意义。
英文摘要
Supported metal cluster catalysts exhibit huge practical application in the field of industrial catalysis. However, it is unclear for dynamically structural evolution mechanism of supported sub-nanometer metal cluster under interaction of supports and molecules. Viewed two scientific questions ( including dynamically structural evolution, structure-catalysis relationship of dynamic structure) for this case, a combination of intelligent algorithm, Density Functional Theory ( DFT ) and Kinetic Monte Carlo(KMC) multiscale simulation calculation will be perform both systematically and deeply in this project. Specifically, we will build a series of complete thermodynamical operators of describing the effect of support and molecules, and combine intelligent algorithm and density functional theory to construct the library of dynamic structures. Subsequently, we will further use the combination of KMC simulation and DFT calculations to build the dynamically structural evolution mechanism of supported sub-nanometer cluster and uncover their structure-catalysis relationship under the stronger interaction of support and molecules. . This project will supply theoretical basis of dynamically structural evolution experiment of supported metal cluster as well as somewhat promote their industrial application. Thus, it possesses a great scientific importance.
围绕负载型催化剂电子性能动力学对催化性能影响这个科学问题,项目开展以下2方面研究:(1)项目采用多尺度模拟方法(包括密度泛函理论和量子蒙特卡罗方法),从单原子自旋磁矩、双原子磁交换、一维铁磁链交换、二维不同磁拓扑结构、磁交换和磁各向异性等多个角度,系统阐述了负载型催化剂自旋动力学对电催化性能的影响机制。研究发现,与传统的d带中心理论描述的吸附行为显著不同,率先提出了基于磁各向异性调控O₂吸附的理论机制。(2)项目通过从头算结合非平衡态分子动力学和密度泛函理论,成功设计出一种稳定且高效的单原子催化剂Ti@C₄N₃,并创新性地提出了“单位点双重活化”的概念。在实验研究中,设计并合成了负载ZnFe₂O₄团簇颗粒的卟啉铁基共价三嗪框架材料,系统研究了其在光催化CO₂还原中的性能。负责人以第一(含共同)或通讯(含共同)在Npj Computat. Mater., Chem.Eng.J., J. Cata., J. Chem. Phys.等期刊上发表数十篇论文,授权软著1项。
高核稀土-过渡金属簇合物的磁构规律研究
  • 批准号:
    LR19B010001
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    庄桂林
  • 依托单位:
离子液体@金属有机笼簇的合成及光催化还原CO2的协同机制研究
  • 批准号:
    21671172
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    庄桂林
  • 依托单位:
多核稀土-过渡金属簇合物的组装及磁性研究
  • 批准号:
    21101137
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    庄桂林
  • 依托单位:
国内基金
海外基金