高活性介孔二氧化钛结构解析和分子模拟研究

介孔材料是近年来研究的热点,用于油品脱硫和光催化水处理的介孔TiO2比表面积大、催化活性高，是本课题组研制的高原创性和自主知识产权的新型介孔材料。然而在对其进行结构调控和规模化制备推广的过程中，遇到了对其结构细节不清楚、难以确定影响催化活性因素的难点,这是进行大规模应用首先必须解决的问题。而介孔的结构建模存在相当的难度,在国际上尚属于前沿。本项目采用结构重建的建模方法，能充分利用多种实验测试的结构信息，逐步解析介孔TiO2的结构细节，最终得到其原子尺度的真实结构模型。再用随后进行的对简单分子在介孔TiO2结构模型中的吸附与传递，模拟与实验的对比得到验证和精修，从而建立一套有效的介孔结构建模方法。在得到可信的结构之后，结合适当的力场参数，进行进一步的介孔TiO2孔中受限流体的模拟，建立结构与性能的关系；并利用反应模拟的方法找到决定催化活性的关键因素，为材料的结构调控与规模化制备奠定理论基础。