Семинар LAMBDA "Предсказание кинетики деградации и сегрегации нанокатализаторов на основе платины и палладия на углеродных носителях в реакционных газовых средах: комбинация машинного обучения и квантово-химических расчётов"
Чепкасов Илья Васильевич
Кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Сколковского института науки и технологий (Сколтех)
Аннотация:
Фундаментальной проблемой, сдерживающей широкое внедрение высокоэффективных нанокатализаторов на основе платины и палладия в критически важных областях нефтепереработки, синтеза экологически чистых топлив и водородной энергетики, является их необратимая деградация (агломерация, диспергирование) в реакционных газовых средах. Эта проблема усугубляется отсутствием глубокого атомистического понимания и количественных закономерностей, определяющих динамическую стабильность таких сложных систем в рабочих условиях. В наших работах мы занимаемся разработкой предиктивных моделей кинетики деградации и адсорбционно-индуцированной сегрегации для указанных катализаторов путем установления количественных связей между их стабильностью и ключевыми атомистическими факторами: составом наночастиц (Pt/Pd-M), типом и концентрацией адсорбированных молекул, наличием дефектов углеродного носителя (вакансии, B/N-допирование) и рабочими температурами (300–1000 K). Новизна данных работ заключается в проведении комплексного исследования этих процессов на атомарном уровне с использованием уникальной многоуровневой методологии. Она объединяет высокоточные квантово-химические расчеты с мультимасштабным моделированием. Последнее включает разработку высокоточных межатомных потенциалов машинного обучения на основе данных квантово-химических расчетов с применением активного обучения и последующее проведение крупномасштабного моделирования методом молекулярной динамики. Это позволит впервые непосредственно изучить долговременную кинетику (>1 нс) процессов деградации и сегрегации в широком диапазоне рабочих температур, недоступную для методов ab initio. Интеграция данных между уровнями расчетов обеспечивает атомистическую точность при моделировании реалистичных временных и пространственных масштабов. Данные исследования позволяют выявить фундаментальное понимание механизмов деградации и предоставит инструменты (предиктивные модели, установленные количественные закономерности) для рационального дизайна нового поколения высокостабильных нанокатализаторов.
Место проведения: АУК Покровский бульвар, 11, ауд. G410
Дата: 15.12.2025
Время: 14:40-16:00