| 研究課題/領域番号 |
11450302
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
触媒・化学プロセス
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
宮本 明 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50093076)
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| 研究分担者 |
高見 誠一 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40311550)
久保 百司 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90241538)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
2000年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
1999年度: 10,100千円 (直接経費: 10,100千円)
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| キーワード | コンビナトリアル計算化学 / 第一原理計算化学 / プログラム開発 / 触媒設計 / ハイブリッド化 / 粗視化第一原理分子動力学法 / メタノール合成触媒 / 燃料電池 / コンビナトリアル / Fisher-Tropsh合成 / 耐硫黄性 / Fe触媒 / 遷移金属 / 粗祖化 |
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| 研究概要 |
著者らは、コンビナトリアルケミストリーの概念を計算化学に取り入れたコンビナトリアル計算化学という新しいコンセプトを提唱している。このコンビナトリアル計算化学では、周期表のありとあらゆる元素の機能、特性を計算化学により予測することによって、新しい材料開発を推進しようとするものである。つまり、実験的にすでに明らかにされている機能や特性を計算化学を用いることによって、原子・分子レベルでの理解を深めるのではなく、計算化学を材料探索のための高速なスクリーニング手法として活用することを目的としている。
この方法論の実践には高速な計算手法の開発が必須である。そこで、従来の第一原理分子動力学法に比較し、約5000倍の高速計算を実現した粗視化第一原理分子動力学計算プログラムColorsの開発に成功した。また、上記プログラムをさらに高速化するために触媒反応を支配する重要な部分のみを粗視化第一原理分子動力学法で計算し、その他の部分を古典分子動力学法で扱うハイブリッド化によって、さらに数千倍以上の高速計算を実現した。また本プログラムを様々な触媒系に応用した。
さらに、上記プログラムや従来の第一原理計算手法を活用することにより、メタノール合成触媒、Fischer-Tropsh合成触媒、燃料電池、NOx分解触媒など様々な触媒系に対して著者らの提唱するコンビナトリアル計算化学の有効性を示すことに成功した。特に、実験的には未だ明らかになっていない新触媒の提言にも成功した。
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