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微液滴加速简单有机化学反应的动力学模拟

来源:合肥微尺度物质科学国家研究中心
 
报告题目   微液滴加速简单有机化学反应的动力学模拟
报告人   谢静 教授
报告人单位   北京理工大学
报告时间   2025-11-21 14:00:00
报告地点   物质科研教楼B0804
主办单位   合肥微尺度物质科学国家研究中心
报告介绍

报告摘要:

  微米尺度界面展现出独特的尺度效应和化学特性,比如近年来实验发现,将体相溶剂通过喷雾、悬浮等简单方式分散为微米级液滴,可以显著加速有机化学反应。这使得微液滴有望作为高效反应器,广泛应用于绿色有机合成、纳米材料制备、高通量分析等领域。微液滴加速化学反应的现象引起了广泛关注,但其加速机制还未完全阐明。诸多因素可能影响微液滴中的化学反应动力学,包括界面电场、界面极端pH、部分溶剂化作用,以及界面自发氧化还原反应等。我们使用量子化学计算和分子动力学模拟方法,解析了这些关键因素对微液滴中一系列有机化学反应的影响,包括Menshutkin反应、DA反应、aza-Michael加成反应等。它们在微液滴中加速的主导机制因化学反应类型各异,据此我们提出了加速策略,并得到了实验合作团队的验证,获得了反应速率数量级的提升。相关工作解耦了关键因素对微液滴加速化学反应的贡献,增进了微液滴化学微观机制的认识,对于推进微液滴技术在化学合成中的应用有借鉴价值。


报告人简介:

  谢静,北京理工大学教授,研究方向为理论与计算化学。2010年本科毕业于北京师范大学,2015年博士毕业于美国德克萨斯理工大学,此后在美国明尼苏达大学进行博士后工作,2019年入职北京理工大学化学与化工大学。研究领域为反应动力学、微液滴化学、计算催化。目前课题组主要开展微液滴化学反应动力学模拟和多孔催化分离材料的设计工作。入选北京市科协青年托举工程,北京理工大学特立青年学者、小米青年学者。主持国家自然科学基金青年科学基金项目(B类)[原优秀青年科学基金项目]、面上项目、青年项目,北京市自然科学基金项目、科技部外专项目等。迄今,以通讯/第一作者在Science, Nature, Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed, Chem. Sci., J. Phys. Chem. Lett.等学术期刊上发表论文 40余篇


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