(4月11日)智能算法在多相催化和表面科学研究中的应用
新闻类型:学术活动  阅读次数:  发布时间:2021-04-08

报告题目:智能算法在多相催化和表面科学研究中的应用

报告人:龚学庆 教授 (华东理工大学,计算化学中心)

报告地点:嘉锡楼413

报告时间:2021411日上午10:00 - 12:00

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报告简介

   多相催化是全球范围内化工、环境、能源等重要工业领域的核心技术,相关催化材料结构及催化机理一直以来是应用和基础研究的热点。随着密度泛函理论等方法的发展,理论模拟计算被广泛应用于多相催化研究中,并日益显示出独特优势。然而,传统的计算模拟主要采用理想的材料模型,很有可能无法揭示实际复杂催化体系中的材料结构信息以及催化构效关系,因此也难以全面阐明多相催化的基本机理和概念。

   近年来,我们采用遗传算法等智能算法辅助理论计算模拟并应用于多相催化的理论研究中,大幅度改写遗传算法程序USPEX,使之更有效的处理多相催化材料表面体系,并将其与常用的密度泛函理论计算程序VASP及分子力场程序GULP联用,用于不同尺度下重要多相催化材料结构和催化活性的研究。成功实现了二氧化钛表面重构及演变路径搜索,氧化铁-二氧化钛复合单层氧化物结构及催化活性确定,金属氧化物表面不同覆盖度条件下H2O的吸附构型,以及孪晶金等复杂金属体系的体相、表面结构和活性等研究,并取得了较好的成果。

        研究结果表明,该算法可以大幅度提高理论计算进行多相催化材料表面结构搜索的效率,并能够提供大量能量局域最小点结构帮助全面理解结构稳定性的决定因素,以及构建结构形变演化路径。同时,表面高浓度吸附物的吸附结构、不规则复合金属氧化物及贵金属体系中很多热力学稳定的复杂结构得以被发现,为理解这些材料的实际催化性能提供了可能性。更为重要的是,此类方法对于提供多相催化过程中,反应以及材料结构本身的动态信息具有很好的潜力。 

报告人简介

龚学庆,男,1978年2月出生,理学博士,华东理工大学教授,博士生导师。2000年获上海交通大学应用化学专业学士学位,2004年获英国贝尔法斯特女王大学(The Queen’s University of Belfast)物理化学专业理学博士学位,2004-2007年在美国普林斯顿大学(Princeton University)化学系从事博士后研究。2007年进入华东理工大学化学与分子工程学院工作至今。龚学庆博士主要从事利用密度泛函理论(DFT)计算进行材料,表面科学以及催化化学等领域的研究工作。2007年独立开展科研工作以来,已在Science、Angew. Chem. Int. Ed、J. Am. Chem. Soc.、Phys. Rev. Lett.、Nature Comm.、Science Adv.等国内外期刊发表SCI论文180余篇,他引近8000次,H-index为46。作为负责人承担青年、面上、优青、杰青等国家自然科学基金各类项目5项,科技部重点专项项目1项(课题负责人)、上海市青年科技启明星项目及跟踪各1项,以及上海市曙光计划和优秀学术带头人项目。指导毕业博士研究生12人、硕士研究生18人。

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