自动化的MULtiscale模拟环境
Albert Sabadell-Rendón1, Kamila Kaźmierczak2, Santiago Morandi1,3
1Institute of Chemical Research of Catalonia (ICIQ-CERCA), The Barcelona Institute of Science and Technology, (BIST) Av. Paisos Catalans 16 Tarragona 43007 Spain asabadell@iciq.es nlopez@iciq.es.
概括
我们开发了自动化多尺度模拟环境 (AMUSE),以弥合原子模拟和反应堆规模预测的异质催化. AMUSE简化了复杂的建模,帮助从材料到反应堆级别的催化剂设计.
科学领域:
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算化学计算化学
背景情况:
- 异质催化反应堆的多尺度建模至关重要,但面临着实施挑战.
- 关键的挑战包括催化复杂性和现象中的不同时间/长度尺度.
- 现有的方法缺乏从原子数据到反应堆性能预测的无集成.
研究的目的:
- 引入自动化多尺度模拟环境 (AMUSE) 进行异质催化反应堆的无多尺度建模.
- 为了自动化工作流从密度函数理论 (DFT) 数据到微动力学建模和计算流体动力学 (CFD) 集成.
- 为从原子到反应器尺度的催化剂设计提供一个全面的工具.
主要方法:
- AMUSE的工作流始于密度函数理论 (DFT) 数据.
- 使用图形理论进行自动反应网络分析.
- 将微动力学模型集成到开源计算流体动力学 (CFD) 代码中.
主要成果:
- 在Pd/In2O3催化剂上的异醇脱和CO2化上演示了AMUSE.
- 成功地将原子学的见解与反应堆规模的模拟相结合.
- 验证了AMUSE在处理复杂的催化系统方面的能力.
结论:
- AMUSE提供了一种无和自动化的方法,用于异质催化物的多尺度模拟.
- 该工具可方便从原子尺度到反应堆尺度进行全面的计算调查.
- 对于明智的催化剂设计和性能预测,AMUSE是必不可少的.


