非有機物質のための合理的な固体合成経路
Muratahan Aykol1, Joseph H Montoya1, Jens Hummelshøj1
1Toyota Research Institute, Los Altos, California 94022, United States.
Journal of the American Chemical Society
|June 11, 2021
まとめ
この研究は,結晶のエネルギーと性質に基づいて反応の成功を予測することによって,無機化合物の合成を設計するための新しい方法を提示しています. 新しい素材の発見を 効率的に計画できます
科学分野:
- 固体化学
- 材料科学
- コンピュータ化学
背景:
- 無機固体合成の合理的な設計は依然として困難です.
- 成功する合成経路を予測するには,核形成の障壁と相選択性を理解する必要があります.
- 既存の方法は様々な無機標的を予測する能力が欠けていることが多い.
研究 の 目的:
- 無機化合物の合理的な固体合成のための予測的アプローチを策定する.
- 計算データを用いて有利な合成反応を特定する方法を開発する.
- 様々な無機材料の反応計画におけるこのアプローチの適用を実証する.
主な方法:
- 結晶反応物質の触媒核化として固体合成を策定する.
- 高通量熱化学データから派生した反応と界面エネルギーを用いて核化の障壁を近似する.
- 構造と界面の結晶特性をエネルギー近似のために利用する.
- パレート分析を用いて,核形成障壁と相選択性に基づく好ましい反応を特定する.
主要な成果:
- LiCoO2,BaTiO3,YBa2Cu3O7合成の反応計画に成功していることが実証されています.
- 他の金属酸化物,オキシフルオリド,リン酸塩,およびニトリドに適用される.
- 無機化合物の逆合成の枠組みを提供した.
結論:
- 開発されたアプローチは,固体無機合成の合理的な設計と効率的な計画を可能にします.
- この方法は,合成の成功を予測することによって,新しい無機物質の発見を容易にする.
- このアプローチは,複雑な無機化合物の逆合成のための経路を提供します.
さらに関連する動画
10:42Combining Solid-state and Solution-based Techniques: Synthesis and Reactivity of ChalcogenidoplumbatesII or IV
Published on: December 29, 2016
10.9K
07:14Author Spotlight: Experimental Approaches for the Synthesis of Low-Valent Metal-Organic Frameworks from Multitopic Phosphine Linkers
Published on: May 12, 2023
3.4K
関連する概念動画
02:18Network Covalent Solids
Network covalent solids contain a three-dimensional network of covalently bonded atoms as found in the crystal structures of nonmetals like diamond, graphite, silicon, and some covalent compounds, such as silicon dioxide (sand) and silicon carbide (carborundum, the abrasive on sandpaper). Many minerals have networks of covalent bonds.
To break or to melt a covalent network solid, covalent bonds must be broken. Because covalent bonds are relatively strong, covalent network solids are typically...
To break or to melt a covalent network solid, covalent bonds must be broken. Because covalent bonds are relatively strong, covalent network solids are typically...
01:03Step-Growth Polymerization: Overview
Step-growth or condensation polymerization is a stepwise reaction of bi or multifunctional monomers to form long-chain polymers. As all the monomers are reactive, most of the monomers are consumed at the early stages of the reaction to form small chains of reactive oligomers, which then combine to form long polymer chains in the late stages. Hence, the reaction has to proceed for a long time to achieve high molecular weight polymers.
Many natural and synthetic polymers are produced by...
Many natural and synthetic polymers are produced by...
01:29Additives and Fillers in Concrete
Additives and fillers are integral to enhancing the properties of concrete. Pozzolans and blast-furnace slag are additives or admixtures due to their reactions with calcium hydroxide released during cement hydration. Fillers, which are finely ground and similar in fineness to Portland cement, improve concrete attributes such as workability density, and reduce capillary bleeding or cracking. Some fillers possess hydraulic properties or participate in benign reactions within the cement paste.
The...
The...