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模擬計算

基于量子力學理論,通過計算機模擬來研究原子、分子等微觀體系電子結構與性質的計算方法。它就像一臺“虛擬顯微鏡”,能夠在原子和電子層面“看見”并預測物質的結構、能量、反應過程以及各種物理化學性質,無需完全依賴昂貴的實驗試錯。我們通過求解薛定諤方程(量子力學核心方程)的近似解,為客戶提供從分子設計到反應機理的深入洞察。

應用領域:

1. 材料設計與發(fā)現(xiàn):如有機發(fā)光二極管(OLED)材料、光伏材料、光電催化材料的電子結構與激發(fā)態(tài)性質預測;納米材料如碳納米管、石墨烯等的結構穩(wěn)定性、電子能帶與摻雜效應模擬;催化劑活性中心結構、反應路徑、催化效率與選擇性計算。

2. 化學反應機理研究:精準定位化學反應的過渡態(tài),計算反應能壘,揭示反應步驟;預測反應速率、平衡常數(shù)等;闡明酶催化、均相/多相催化中的關鍵步驟。

3. 藥物研發(fā)與生物化學:計算藥物與蛋白質結合位點的結合能、作用模式;優(yōu)化先導化合物的生物活性及ADMET性質;研究酶催化機理。

4. 光譜解析與性質預測:計算紅外、拉曼、紫外-可見、核磁共振譜圖,輔助實驗解析;計算電離能、電子親和能、分子軌道、激發(fā)能等;預測溶解度、極性、酸堿性等。

計算內容:

1. 分子結構與電子性質計算:幾何結構優(yōu)化與頻率分析;計算HOMO、LUMO、能隙、原子電荷、鍵級等;繪制分子靜電勢表面。

2. 反應機理與過渡態(tài)研究:反應勢能面掃描;過渡態(tài)搜索與驗證;計算反應活化自由能、反應自由能。

3. 光譜模擬與激發(fā)態(tài)計算:采用TD-DFT計算電子激發(fā)能,模擬UV-Vis光譜;計算IR和Raman光譜;預測NMR化學位移。

4. 弱相互作用與分子間作用:計算分子間復合物的結合能;進行能量分解分析,理解作用本質。

計算軟件:

1. Gaussian系列:行業(yè)標準軟件,擅長有機分子、反應機理、光譜預測。

2. ORCA:強大開源軟件,在DFT、耦合簇、多參考態(tài)方法等方面卓越,適合大體系和高精度計算。

3. CP2K:強大的開源第一性原理與分子動力學軟件,擅長大尺度、復雜體系的混合計算。

4. Materials Studio:商業(yè)集成平臺,用戶界面友好,適用于材料與化學領域。

5. Multiwfn:強大的波函數(shù)分析軟件,用于深度結果分析。

6. 其他輔助軟件:GaussView, Chemcraft, VMD, VESTA等用于建模與可視化。

相關項目
量子化學-homo lumo
量子化學-吸收譜
量子化學-反應路徑
量子化學-激發(fā)態(tài)
量子化學-ELF
量子化學-弱相互作用分析
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成都計算狗數(shù)據(jù)科技有限公司(以下簡稱“計算狗”)作為一家為高校、研究院所和企業(yè)提供專業(yè)高效模擬計算技術支持服務的公司,既有博士領銜的985碩士起步全職技術團隊,也有經(jīng)驗豐富的國內外專家組提供技術支持。計算狗可提供多尺度模擬計算解決方案,從微觀量子化學、第一性原理、分子動力學到宏觀的有限元仿真均可提供,計算服務能力專業(yè)高效,數(shù)據(jù)質量真實嚴謹,踐行用知識服務產業(yè)的使命,助力社會創(chuàng)新升級。已為清華、北大、川大、上交、華為海思、韓國成均館大學、瑞典皇家理工、香港理工等36萬余用戶提供超62萬次科研服務,累計完成400多萬課題,并與數(shù)千家科研院所與高校保持長期合作。我們的計算+實驗合作案例在Nature,Nat.Mater.,Nat.Catal.,J.Am.Chem.Soc.,Angew.Chem.Int.Ed.,NatCommun.,Adv.Mater.等頂級期刊均有發(fā)表,客戶復購率達94%。
岑望來
副研究員/碩士生導師 畢業(yè)于四川大學,計算GO高級技術顧問
岑望來 /計算GO高級技術顧問
副研究員/碩士生導師
四川大學
研究領域:
多尺度分子模擬技術與實驗設計結合技術,系統(tǒng)構建納米材料、高分子材料、生物醫(yī)藥等領域中復雜界面的分子界面結構信息、分子間作用關系,擬發(fā)展功能性界面構-效關系譜。
發(fā)表文章:
Applied Catalysis B-Environmental, ACS Catalysis, Nanoscale, Journal of Materials Chemistry A, ACS Applied Materials & Interfaces, Journal of Physical Chemistry C等。
劉嵚
博士 畢業(yè)于武漢大學,計算GO高級工程師
劉嵚 /計算GO高級工程師
博士
武漢大學
研究領域:
表面化學,結構力學,光催化等方面的第一性原理模擬計算。
發(fā)表文章:
ChemPhysChem, Materials Today Communications, Physical Chemistry Chemical Physics, Journal of Physical Chemistry C, Applied Surface Science等。
宋先雨
博士 畢業(yè)于華中理工大學,計算GO高級工程師
宋先雨 /計算GO高級工程師
博士
華中理工大學
研究領域:
多尺度分子模擬技術與實驗設計結合技術,系統(tǒng)構建納米材料、高分子材料、生物醫(yī)藥等領域中復雜界面的分子界面結構信息、分子間作用關系,擬發(fā)展功能性界面構-效關系譜。
發(fā)表文章:
Macromolecules,Journal of Materials Chemistry A,Chemical Engineering Science,Journal of Physical Chemistry C,Langmuir等。
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