【学术讲座】詹绍琦:分子催化剂和表界面反应机理,以及超分子动力学的模拟计算

发布日期:2023-12-26     浏览次数:次   

学术讲座


报告题目:分子催化剂和表界面反应机理,以及超分子动力学的模拟计算

报告时间:2023-12-28 14:00

报告人: 詹绍琦 研究员

瑞典乌普萨拉大学

报告地点:翔安校区能源材料大楼2楼报告厅


报告摘要:

理论计算对分子催化剂和表界面催化剂的机理研究。推动水氧化、二氧化碳还原、氮还原等反应在解决当前能源环境问题中起着至关重要的作用。模拟研究催化剂在所处真实环境中的反应路径,对理解催化剂机理并设计催化剂推动该类反应,至关重要。针对这一难题,我们结合了密度泛函理论,分子动力学,以及经验价键理论。通过模拟分子催化剂在溶剂中和界面上,以及表界面催化剂的催化机理,理论模拟为理解催化反应过程,以及实验设计催化剂提供帮助。此外提出的模拟计算方法和模型,为模拟复杂体系提供借鉴。

理论计算对超分子结合能力和动力学研究。金属笼通过空间隔离,对调控分子行为以及分离保护分子起着重要作用。然而,鲜有报道能高效分离保护分子的金属笼的方法和模型。基于这个问题,我们运用量子力学计算方法以及机器学习模型,研究了[Pd2L4]4+金属笼对于结合分子能力的研究。将cutinase-like 酶封装在自组装的[Pd12L24]48+金属笼中已被证明能增强cutinase-like 酶在有机溶液(比如乙腈)和高温下的稳定性和反应性。然而,封装以及溶剂如何影响酶在有机溶剂下的动态结构、稳定性和反应活性仍然知之甚少。我们通过搭建了被[Pd12L24]48+金属笼封装酶的模型,采用了分子动力学、高斯加速分子动力学和量子力学模拟体系的动力学过程,观察到了酶展开的分子动力学过程,造成酶不稳定的因素,以及影响酶催化活性的原因。从理论上解释封装以及溶剂对酶的稳定性和催化活性的关键作用。


报告人简介:

詹绍琦博士,2019年在瑞典皇家工学院获博士学位,2020年至2023年先后在加州大学河滨分校,马里兰大学,牛津大学从事博士后研究工作。其中在牛津大学的研究工作受瑞典研究委员会Vetenskapsrådet International Post-Doctor 基金(220,000 USD)资助。2023年11月获瑞典研究委员会FORMAS early-career基金(383,000 USD)支持独立研究。詹博士在Nat. Catal., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Joule, Nat. Commun., ACS Cent. Sci., ACS Catal. 等国际权威期刊发表论文30余篇。作为一名计算化学研究者,詹博士研究项目涉及,均相和非均相金属催化、材料化学、超分子化学和酶化学。专注于研究复杂环境中多尺度分子的动态结构和反应机制,以及开发计算模型和机器学习模型。运用量子力学、分子动力学、量子力学/分子力学和经验性价键理论等计算方法,来解决计算化学中的复杂科学难题。


欢迎老师同学们积极参加!


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