可用于太阳-化学能转化的生物酶及仿生体系催化反应机理的理论研究

项目名称： 可用于太阳-化学能转化的生物酶及仿生体系催化反应机理的理论研究

项目编号： No.21373027

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 陈世稆

作者单位： 北京理工大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 利用生物酶和仿生催化剂来催化太阳-化学能(化学燃料)的转化，是一种极具创造性的应用，也是可再生能源研究的一个重要方面。该类生物酶及仿生体系催化机理的研究，不仅能加深酶催化基本原理的理解，也能促进新型高效催化剂的设计开发，从而推动可再生能源的发展。 本项目利用量子力学密度泛函理论(DFT)和电荷自洽密度泛函-紧束缚方法(SCC-DFTB)，模拟可用于太阳-化学能转化的生物酶及仿生体系的催化反应过程，揭示催化机理，为新型高效催化剂的设计开发提供启示。具体内容有：(1)发展新的SCC-DFTB方法和参数系统，以适应仿生体系凝聚现象的计算；(2)一系列可用于太阳-化学能转化的生物酶催化反应过程的计算模拟；(3)一系列新型仿生催化剂催化过程的计算模拟；(4)仿生催化剂在溶液和晶体界面上的凝聚问题的理论研究。

中文关键词： 酶；催化机理；太阳能；化学燃料；量子化学计算

英文摘要： The employment of enzymes and bio-inspired catalysts in the conversion of solar energy into chemical fuels is a significant application and an important subject in renewable energy research. The investigations of their mechanisms are able to give deeper i

英文关键词： Enzyme；Mechanism；Solar energy；Chemical fuel；Quantum chemical calculations