催化、分离与化学反应
催化对于工业界,特别是化工和石化行业,是一项十分关键的技术,它使得设计具有特定性质的化合物及优化工艺过程成为可能。
分子和材料的结构与相互作用控制着催化与分离过程;无论过程中是否使用催化剂,电子结构和热化学都是影响化学反应的关键因素之一。
通过把强大的分子模拟技术(包括分子力学和量子力学)与结构判定和建模工具结合,可以帮助我们对这些性质进行深入的了解和研究。
化学反应主要由分子的结构及其电子排布所决定,通过分子模拟研究化学反应,需要化学家对反应的过程建立模型并使之可视化,而更重要的是精确计算所研究体系的热力学性质。
总之,对催化、分离及反应的计算要求有两个基础:首先是对各种各样的材料和化合物建立模型的能力,包括有机分子、高分子、无机固体、金属及表面等;其次,许多工具是必需的,包括结构判定工具、模拟相互作用和输运性质的分子力学和分子动力学工具以及可准确预测电子结构和热化学性质的量子力学工具。
Accelrys将所有这些工具集成到它的Materials Studio软件环境中,这在世界上是独一无二的。
Accelrys软件可用于对金属茂催化剂、沸石和分子筛、金属和金属氧化物在内的各种催化体系进行表征、优化和设计。
纳米材料
纳米材料、纳米结构是当今世界新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象,也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的重要组成部分。
纳米技术广泛地应用在信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防等领域,这当中元件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等要求是刺激纳米材料快速发展的动力之一。
Materials Studio分子模拟平台提供了多种方法来研究纳米材料:原子/分子水平的纳米尺度材料的模拟计算技术、介观尺度的纳米材料模拟技术以及线性标度量子力学方法,这些方法可以帮助研究者构建材料的纳米尺度团簇、周期性结构模型和纳米尺度粗粒度模型,并对纳米尺度基元的表面修饰改性、分子组装与自组装、液滴外延生长、介孔内延生长等行为进行研究,能够对包括金属、合金、氧化物、氮化物、碳化物、离子晶体和半导体等多种纳米材料在内的对象进行系统地计算,可以得到因为纳米尺度的因素引起的纳米材料与结构的特殊的物理与化学特性,比如高韧性纳米陶瓷、纳米药物、超强纳米金属/纤维以及异质、异相的不同性质的纳米基元(零维纳米微粒/团簇、一维纳米管、纳米棒/带/丝等)的组合等,从而可以帮助发现新现象、认识新规律、提出新概念、建立新理论、验证和发展新原理,丰富纳米材料领域的研究内涵,为构筑纳米材料科学体系的新框架奠定基础,最终
实现从纳米尺度重新设计材料世界。