【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202410064
本研究整合Bohrium云计算平台和国产开源软件ABACUS,构建了一种创新的混合式教学模式,并将其应用于天津大学“新能源材料与化学”课程。课程设计结合理论与实践,涵盖自洽计算、结构优化、电子态密度、能带结构和声子特征等内容。其中,云计算平台的引入显著降低了操作难度,提高了课堂互动性,同时激发了学生的自主学习与创新思维。该教学方法有效提升了教学质量,为培养具有国际视野和创新能力的化学专业人才提供了新的思路。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202403096
Bohrium科学计算云平台具有易配置计算环境、易部署安装软件、易成员协作和计算资源充沛等优势,可解决传统计算模拟课程教学中的软件安装、理论和实践割裂等问题,为材料和化学计算模拟课程教学提供极大便利,可显著提高课程教学效率。本文重点介绍Bohrium平台的特色以及教学优势,并展示基于Bohrium平台的分子建模、分子动力学模拟等实验案例设计。
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20260059
水电解制氢是实现大规模绿色氢能的关键技术,其能量转换效率受限于阳极析氧反应(oxygen evolution reaction,OER)缓慢的动力学过程,同时催化剂在苛刻工况下的稳定性亦面临挑战。传统实验“试错法”在广阔的化学空间中探索高性能阳极材料难度巨大。近年来,结合基于密度泛函理论(density functional theory,DFT)的高通量计算(high-throughput computing,HTC)与机器学习(machine learning,ML)技术,利用理论模拟与数据挖掘驱动新材料的发现,为高性能OER催化剂的研发提供了创新解决方案。本文综述了该研究范式在OER催化剂设计中的进展:首先概述了OER的反应机制、计算框架及高通量计算工作流程,并介绍了涵盖多模态数据集构建、物理特征工程与先进算法架构的ML工作流;其次,重点探讨了3类典型材料体系的探索成果,包括贵金属(Ir/Ru基)氧化物、廉价金属氧化物/氢氧化物(如层状水滑石、钙钛矿等)以及高熵合金及其衍生的氧化物;最后,总结了当前领域在数据标准化、模型泛化能力及真实工况模拟等方面的挑战,展望了生成式人工智能(AI-generated content,AIGC)与无人实验室在未来全流程自动化材料研发中的前景。
