国家级大学生创新项目磷酸铝开题答辩

武汉大学化学与分子科学学院实现磷酸铝类材料分子模拟上的零突破指导老师：王宝山、侯华武汉大学化学与分子科学学院实现磷酸铝类材料分子模拟的零突破指导老师：xxx•成员Xx2011级化学基地班Xx2011级弘毅班Xx2011级化学基地班Xx2011级化学基地班xx2012级化学基地班目录立项背景项目优势实施方案预期成果已完成的准备工作分子模拟的里程碑立项背景——磷酸铝的应用价值•与硅铝酸、沸石相比，磷酸铝分子筛比较容易形成大孔或超大孔，如具有十四元环的AlP4-8、十八元环的VPI-5、二十元环的JDF-20等，这些大孔分子筛的合成突破了以往分子筛孔道不能超过十二元环的界限，极大地促进了分子筛合成化学的发展。•磷酸铝分子筛在石油炼制、催化、吸附、分离等领域有广泛的应用杂原子取代磷酸铝分子筛—热门•催化氧化还原反应•光致发光•磁学信号•手性信号性能优良杂原子取代磷酸铝分子筛A、常用的量子化学abinitio不行磷酸铝的模拟至今仍是个难题B、现有的力场也不可用于磷酸铝结构的优化Cvff力场优化后拉伸COMPASS力场优化后塌缩初始结构P：多配位性——力场参数难统一一铝：四面体与八面体的差别•国际上磷酸铝的分子模拟仍然是个难题！•没有相应的力场是问题的关键！•国内研究者至今未能建立自己的力场，这是一个遗憾！我们有功能强大的材料计算软件——MS我们找到了最适合的肩膀——clayff力场对小分子进行量化计算得初始猜测值H3PO4Al(OH)63-PH3Mulliken布居分析扫势能曲线采用Dmol，GULP程序牛顿——拉斐逊方法拟合大量前期工作成功获得了初步的参数成功地计算了磷酸铝的力学性质还可以进行动力学模拟然而在预测某些性质时——出问题了结构合理但能量不合理能量合理结构不合理初始结构水分子的吸附解决方案一——在claff力场方法上引进P、Al的成键相互作用项Clayff力场只用了四个函数：涉及键能的（3）（4）两项都只考虑了含氢的键H-X。这种近似在磷酸铝中不大适合，考虑O-P和O-Al的成键相互作用项。引进参数K1和K2(1)(2)()(3)（4）非键相互作用成键相互作用解决方案二——创新地引入能量交叉项引入能量交叉项：Ecross=k1Ecoul+k2EVDW也相当于只引进了两个参变量K1和K2预期成果建立起一个新的适合磷酸铝类材料模拟的力场;得到磷酸铝体系的正确参数;实现磷酸铝类材料的分子模拟;123将会是国际上首个针对磷酸铝类材料的力场冠上我们自己的名字致谢•感谢学校给我们创造的这个平台！•感谢学院对我们的关爱和教育！•感谢王宝山老师给予的指导和大力支持！•感谢实验室师兄师姐的帮助！