Квантовохимические расчеты

Подробности
Категория: Теория
Опубликовано: 05.09.2018 19:08
Поверхность потенциальной энергии реакции

Моделирование реакции и поиск кинетических параметров реакции с помощью DFT-методов идет в несколько этапов.

В первую очередь для моделирования химической реакции составляется кинетическая схема, в которой учитываются присоединение и отрыв молекул от катализатора и превращения молекул в связанном с катализатором состоянии. С помощью графических програм - молекулярных редакторов, таких как ChemCraft и Avogadro, строится геометрия молекул, участвующих в реакции. Построенную геометрию необходимо оптимизировать, а встроенные в молекулярные редакторы алгоритмы оптимизации являются весьма приближенными и не позволяют вычислить изменение энергии в ходе реакции с достаточной точностью. Поэтому используются специализированные программы для квантовомеханических расчетов. Нами используется программа для квантовомеханических расчетов Orca. Это – бесплатное программное обеспечение для академических целей, разрабатываемое в институте химических превращений энергии имени Макса Планка.

Подробнее...

Поиск кинетических параметров каталитических реакций

Подробности
Категория: Теория
Опубликовано: 15.08.2018 19:09

Искомыми кинетическими параметрами являются энергия активации и предэкспоненциальный множитель в модифицированном уравнении Аррениуса. Для их поиска применяется программное обеспечение для оценки параметров в микрокинетических моделях реакции каталитических процессов mech_optimiz [1]. Решается задача минимизации целевой функции и подбор происходит на основе расчета суммы квадратов отклонений значений конверсии, полученных при расчете на модели и в эксперименте:

где Yiu,exp – значение конверсии u-го отклика в i-м опыте из экспериментов, %,
Yiu,sim – значение конверсии u-го отклика в i-м опыте, рассчитанное по модели, %,
Ni – число экспериментальных опытов,
Nu – число реагентов, для которых есть данные экспериментов по конверсии.

В программном обеспечении mech_optimiz применяется генетический алгоритм для поиска минимума целевой функции. С помощью данного метода оптимизации рассчитывается функция приспособленности, которая обратно пропорциональна целевой функции.

Подробнее...