The present invention provides a method for obtaining a descriptor of the electrocatalytic performance of organometallic skeleton materials by high flux flow calculation, thereby realizing rapid screening of high performance organometallic skeleton materials, and selectively guiding the synthesis of organometallic skeleton materials according to the requirements of different catalytic reactions. The invention adopts high-throughput concurrent calculation, effectively shortens the acquisition time of data, avoids the waste of resources caused by traditional experiment-intensive \trial and error\ experiments, reduces the cost of research and development, and shortens the research and development cycle. Moreover, the obtained descriptors can be used for rapid screening of catalytic materials, effectively reducing the computational load of high-throughput calculation to guide material screening. A small amount of sampled experimental data can be fed back to theoretical calculation in real time, which makes the efficiency and accuracy of theoretical calculation continuously improved and optimized, and has good practical value.
【技术实现步骤摘要】
一种金属有机骨架材料电催化性能描述符的方法
本专利技术属于计算材料学与纳米复合催化材料领域，具体涉及一种金属有机骨架材料电催化性能描述符的方法，尤其是一种基于高通量流式计算获取金属有机骨架材料电催化性能描述符的方法。
技术介绍
新材料技术的发展不仅促进了人类科技的革命性变革，而且对材料的研发模式提出了更高的要求。传统以密集型实验为主的“试错法”的材料研发模式存在周期长，效率低的突出问题，已经不能满足新时代科技快速发展对新材料技术的需求。美国提出的“材料基因组计划”，其技术核心就是借助高通量计算手段和大数据分析方法，并结合材料与实验三位一体的互相反馈的方式，实现发现、开发和应用新材料的周期降低一半，研发成本降低一半。继美国材料基因组计划提出之后，我国也于2016年开始了材料基因组重大科研专项，旨在通过高通量材料计算和材料数据共享平台促进新材料的研发，目前正处于迅猛发展的阶段。作为我国材料基因组计划的一部分，开发新型催化材料提升能源转换效率与能源利用率则显得尤为重要，对于缓解能源危机，解决我国能源分布不均衡等问题上有着重大的现实意义。金属有机骨架材料则由于其独特的结构...
【技术保护点】
1.一种金属有机骨架材料电催化性能描述符的方法，其特征在于，所述方法通过高通量并行计算的方式分别计算每一步基元反应的吉布斯函数变化量性能数据，然后再对不同的金属有机骨架材料进行结构布局分析获得化学键强度和电子结构参数，通过对大量性能数据与结构参数之间的关联性分析，获得定量的构效关系，从而获取金属有机骨架电催化性能的描述符。
【技术特征摘要】
1.一种金属有机骨架材料电催化性能描述符的方法，其特征在于，所述方法通过高通量并行计算的方式分别计算每一步基元反应的吉布斯函数变化量性能数据，然后再对不同的金属有机骨架材料进行结构布局分析获得化学键强度和电子结构参数，通过对大量性能数据与结构参数之间的关联性分析，获得定量的构效关系，从而获取金属有机骨架电催化性能的描述符。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤:S1:对待研究金属有机骨架材料系列与特定的电催化反应体系，采用高通量并行计算的方式分别计算催化反应体系的吉布斯函数变性能参数；S2:对不同的金属有机骨架材料进行结构布局分析获得化学键强度以及电子结构结构参数；S3:对大量性能参数数据与结构参数之间的关联性分析，获得定量的构效关系；S4:获取金属有机骨架电催化性能的描述符；S5:通过少量取样的样本实验验证描述符的预测能力，并将实验数据反馈给计算结果，完成交互优化和验证。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S2具体为：S21：从数据库中直接抽提相关的金属有机骨架材料的晶体结构数据作为初始的输入文件；S22：分别在相同的参数下进行并发式高通量计算。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S21的具体参数要求如下：晶体结构优化：采用GGA-RPBE交换关联泛函；能带结构以及能态密度计算：采用HSE06屏蔽杂化泛函；所有计算均采用默认的价层电子排布结构。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S12的具体参数要求如下：晶体优化的赝势采用Ultrasoft赝势；能带结构及态密度计算的计算采用NormConserving赝势；能带结构及态密度计算的计算中：截断能范围统一为550～800eV之间；Monkhorst-Pack格点取样间隔为之间；SCF自洽反应收敛阈值为2...
【专利技术属性】
技术研发人员：王戈，海广通，高鸿毅，董文钧，薛祥东，冯世豪，李荣洁，陈思远，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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