费米科技参展“中国化学会第七届全国物理无机化学学术会议”

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2016年5月6日到9日,由中国化学会和国家自然科学基金委员会主办,清华大学和北京科技大学承办“中国化学会第七届全国物理无机化学学术会议”在北京会议中心顺利召开,费米科技作为唯一软件赞助商也出席了本次大会,并向与会代表展示了最新的材料设计平台软件ADF和VNL-ATK。   费米科技,位于北京中关村科技园区海淀园,是中国材料学计算模拟的新生力量。公司依托大学等研究机构的科研力量,为中国的学术和工业研究机构提供科研咨询、技术攻关、软件研发等全方位的技术服务。在现今世界范围里开展材料基因研究的大背景下,公司以材料学计算模拟为核心技术,以促进科技创新为宗旨,为开拓相关技术在中国的应用领域不遗余力。

 
  • 基于人工智能量子化学的碳氮化物相关单原子催化剂氧还原/析氧反应活性机理研究研究背景 氧还原反应(ORR)与析氧反应(OER)是燃料电池、金属空气电池及电解水等清洁能源技术中的关键电化学过程,其反应动力学缓慢,严重制约了相关器件的能量转换效率。开发高活性、高稳定性且低成本的电催化材料,是推动能源转化与存储技术发展的核心科学问题。近年来,单原子催化剂(SACs)由于其原子级分散、最大化的金属利用率以及独特的电子结构,成为替代贵金属催化剂的理想候选。 在众多载体材料中,碳氮化物相关材料因其良好的化学稳定性、可调的配位环境和丰富的缺陷结构,为单原子位点的稳定锚定与电子结构调控提供了优越平台。然而,不同金属单原子在碳氮化物载体上的配位方式、电子态分布及其对 ORR/OER 活性的影响机制高度复杂,传统经验式设计和单一理论计算方法难以全面揭示其本征活性起源。 与此同时,人工智能与量子化学方法的深度融合为催化材料的高效筛选与机理解析提供了全新思路。通过将第一性原理计算获得的电子结构、吸附能和反应能垒等关键描述符引入机器学习模型,可在大规模材料空间中快速识别影响催化活性的核心因素,从而实现对催化性能的定量预测与理性调控。 研究内容 该研究围绕碳氮化物相关单原子催化剂(SACs)在氧还原反应(ORR)和析氧反应(OER)中的活性起源展开,结合量子化学计算与人工智能方法,系统揭示影响其电催化性能的关键物理化学因素。 研究首先基于第一性原理计算,构建了一系列不同金属单原子(如过渡金属)锚定在碳氮化物载体上的催化模型,系统分析其几何结构、电子结构、配位环境及反应中间体如 *O、*OH、*OOH)的吸附行为。 [...]
  • Pd/Pt纳米粒子催化对孟烷燃烧机制(Chem. Eng. Sci.)研究背景 在碳中和战略背景下,可再生生物燃料的研发与应用已成为可持续发展的核心方向之一。通过代谢工程定向合成的单萜及倍半萜类化合物,被视作极具潜力的喷气燃料替代组分;其中,代表物质对孟烷(p-menthane)作为环烷烃替代组分,已实现商业航空飞行应用。然而,对孟烷的燃烧性能弱于直/支链烷烃,存在点火延迟长、燃烧不充分等缺陷。贵金属纳米颗粒(如 Pd、Pt)在催化燃烧领域表现出优异活性,尤其在促进脱氢、C–C 键断裂及氧化反应中独具优势,已被广泛应用于催化燃烧过程。但目前关于 Pd 与 Pt 的催化作用机制,尚缺乏微观层面的系统阐释,二者在反应路径选择、能垒调控及原子迁移行为等方面的本质差异仍不明确。为此,采用可精准描述复杂断键成键过程的反应性分子动力学(ReaxFF-MD)方法,系统探究 Pd、Pt 纳米颗粒催化对孟烷燃烧的微观机制,不仅有助于揭示两种贵金属催化性能的核心差异,更能为高效生物燃料燃烧体系的理性设计提供关键理论支撑。 [...]
  • Sc2CT2(T=F, O) MXene 多功能应用的理论研究:p–n 结二极管、场效应晶体管与光电晶体管研究背景 随着二维材料在纳米电子与光电子器件中的广泛研究,开发兼具可调电子结构与多器件适用性的新型二维材料已成为当前的重要研究方向。除石墨烯、过渡金属硫族化合物(TMDs)等体系外,MXene 材料因其丰富的化学组成、可控的边缘修饰基团以及优异的电学性能,逐渐展现出在下一代电子器件中的应用潜力。尤其是通过边缘修饰工程,MXene 的功函数、载流子类型和能带结构可在较大范围内调控,为其从传统电极材料向有源半导体材料拓展提供了可能。 在众多 MXene 体系中,Sc2CT2(T=F O) 由于其相对稳定的结构和对边缘修饰高度敏感的电子性质,引起了研究者的关注。不同修饰原子可显著改变其费米能级位置与载流子行为,使同一母体材料呈现出类 p 型或 [...]
  • QuantumATK 新能源材料与器件合集(一)研究 C20 富勒烯中乙炔键的影响:在光电设备和阳极材料中的应用 本研究深入探讨了 C80 富勒烯的各种特性,C80 富勒烯是在最小的富勒烯 C20 的每个链中加入乙炔键而得到,利用先进的理论计算证实了 C80 富勒烯的稳定性。值得注意的是,它具有有限的能隙(0.743 eV),因此被归类为半导体。通过对不同能量成分、电子密度拓扑描述符和化学反应性参数的研究,进一步了解其结构稳定性、成键性和反应性。由于 C80 富勒烯具有较高的电子亲和能(5.5 eV),因此可以充当自由基清除剂。光谱分析揭示了 C80 富勒烯在近红外区域的吸收性,以及在特定电磁波谱区域可忽略不计的光学透明度。此外,还研究了 [...]
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    费米科技以促进工业级模拟与仿真的应用为宗旨,致力于推广基于原子级别模拟技术和基于图像模型的仿真技术,为学术和工业研究机构提供研发咨询、软件部署、技术攻关等全方位的服务。费米科技提供的模拟方案具有面向应用、模型新颖、功能丰富、计算高效、简单易用的特点,已经服务于众多的学术和工业用户。

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