表界面反应的多尺度密度泛函研究

项目名称： 表界面反应的多尺度密度泛函研究

项目编号： No.91434110

项目类型： 重大研究计划

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 赵双良

作者单位： 华东理工大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 本项目针对表界面反应，围绕反应介质浓度(传递效应)、表界面微观结构(表界面效应)和反应机制的相互关系，通过结合不同描述精度的量子密度泛函和经典密度泛函，构建多尺度的反应密度泛函理论，发展研究量子系统与经典系统耦合的新方法。与量子力学/分子力学方法(QM/MM)思想类似，在反应密度泛函框架下，本征反应和反应介质分别用两个尺度的理论来处理，其中本征反应用量子密度泛函描述，而反应介质响应则用经典密度泛函研究。两个尺度之间的相互作用体现在反应介质对本征反应路径的影响以及反应对表、界面系统微观结构的改变。应用反应密度泛函理论并结合计算机模拟，我们继而研究化学工程中若干重要的表界面反应，在分子、表界面、分子群三个尺度上揭示反应路径与反应物浓度、介质特性、表界面结构等的相互关系, 归纳表界面反应机理的一些共性与特性，从而为多相传递和反应过程强化技术的开发提供理论指导。

中文关键词： 界面反应；反应－传递耦合；反应密度泛函理论；表面润湿性；反应效率

英文摘要： The project addresses the surface and interface reactions. Towards a deep understanding of the relation among reactant concentration (mass transfer effect), inhomogeneous solvent structure (surface/interface effects) and reaction mechanism, we aim to deve

英文关键词： Surface reaction；reaction-diffusion coupling；reaction density functional theory；surface wettability；reaction efficiency