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重磅 | Materials Studio最新版(2017 R2)落户吉林大学于吉红院士课题组

时间:2017-04-01

看MS多模块整体解决方案如何攻克分子筛设计难题

      以分子筛为代表的多孔功能材料是目前最重要的催化与吸附分离材料, 被广泛应用于石油炼制、石油化工、精细化工等能源与环境领域。为加快多孔材料的研发, 利用计算机模拟技术揭示结构化学规律与反应机理、预测并筛选合成目标已成为多孔材料研究的热点。

吉林大学于吉红院士课题组长期致力于多孔材料的分子工程学研究, 在多孔材料的设计合成与应用、组装与功能化、计算机模拟与结构化学等领域取得了丰硕的研究成果, 近5年来在Science、Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.、Nat.Commun.、Sci. Adv.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等期刊上发表SCI论文150余篇。

       
      为进一步加快分子筛的研发设计进程, 课题组近期对已有Materials Studio模块进行全面升级, 并增加新的模块。

 Materials Studio(MS 2017 R2)永久使用权
序号 模块名称 用户数
1 MS Visualizer(软件视窗界面) 6
2 MS DMol3 Interface(量子力学模块界面) 1
3 MS DMol3-Solid State Parallel(量子力学模块计算引擎) 12
4 MS QMERA Interface(杂化模块界面) 1
5 MS QMERA(杂化计算方法模块) 3
6 MS DFTB+(半经验计算模块) 1
7 MS COMPASS Parallel(材料力场) 1
8 MS Forcite Plus(分子动力学模块) 6
9 MS GULP Interface(分子力学模块界面) 1
10 MS GULP Parallel(分子力学模块) 3
11 MS Sorption(吸附模块) 10

 

 课题组近期在计算机模拟相关方面所取得的代表性成果主要有:
(1)首次在沸石分子筛水热合成体系中发现了羟基自由基的存在, 通过实验数据及量子化学DFT计算, 揭示了羟基自由基加快沸石分子筛晶化的机制。这一发现是微孔材料机理研究方面的重要突破, 为分子筛材料的高效、节能和绿色合成开辟了新的路径(Science, 2016, 351, 1188)。
 
(2)在国际上首次提出基于生物基因组学思想高通量预测和筛选无机晶体材料的新方法,利用perl脚本, 结合分子力学计算与量子化学DFT计算, 在Materials Studio平台上实现了ABC-6类型分子筛的高通量预测、评价及性能筛选, 预测结果已在实验中得到验证(Nat. Commun., 2015, 6, 8328)。
 
(3)通过对二百余种已知分子筛结构的计算分析,发现并提出了所有已知分子筛所共同遵循的普适性结构规律—局域原子间距规则(Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 1673)。该规则是目前分子筛领域唯一具有普适性的结构规律,被分子筛领域的国外学者评价为“迄今最重要的结构规则”、“分子筛领域的一个标准”。    
 
 
课题组依托于吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室,现有教授/博导5人,其中中科院院士2人,优青2人。课题组与多所国外一流大学及研究机构建立了合作关系,欢迎具有化学、物理、材料、计算机、生物、医学等知识背景的本科生/研究生/博士后加盟。(课题组主页:http://melab.jlu.edu.cn