A review of multiscale modelling approaches for understanding catalytic ammonia synthesis and decomposition

化学 多尺度建模 生化工程 氨生产 动力学蒙特卡罗方法 计算流体力学 化学反应工程 分解 建模与仿真 催化作用 工艺工程 纳米技术 蒙特卡罗方法 计算化学 计算机科学 热力学 模拟 材料科学 工程类 物理 统计 有机化学 生物化学 数学
作者
Luka Skubic,Sašo Gyergyek,Matej Huš,Blaž Likozar
出处
期刊:Journal of Catalysis [Elsevier BV]
卷期号:429: 115217-115217 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.jcat.2023.115217
摘要

Ammonia plays a crucial role in our lives as it is widely used, for example, in the synthesis of fertilizers, the production of carbon-free hydrogen for fuel cells, or electricity generation. However, the conventional Haber-Bosch process for ammonia synthesis has several drawbacks, such as requiring high temperatures and pressures, consuming 1-2% of the world's energy supply. While significant progress has been made in performing the reaction under milder conditions, the subject has experienced a second renaissance with the advent of multiscale modeling and improvements in computational capabilities. Multiscale modeling at various levels, including density functional theory (DFT), transition state theory (TST), kinetic Monte Carlo method (KMC), microkinetic modeling, molecular dynamics (MD), and computational fluid dynamics (CFD), allows us to describe the reaction system at all levels simultaneously. In this review, we focus on the treatment of ammonia synthesis, decomposition, or oxidation using multiscale models, ranging from the study of quantum-level interactions to the optimization of reactor design. Recently, significant progress has been made in modeling. Current modeling tools, while well developed, still have weaknesses in their linkage. DFT /TST is often coupled with KMC and MD or microkinetic data are fed into CFD while a comprehensive model is lacking. The potential for further progress through the use of multiscale models is enormous, which could lead to more efficient catalyst and process design.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
2秒前
李爱国应助ranbows采纳,获得10
2秒前
3秒前
tree发布了新的文献求助10
4秒前
嘻嘻嘻112发布了新的文献求助10
4秒前
WYB完成签到 ,获得积分10
4秒前
6秒前
caibao完成签到,获得积分20
6秒前
7秒前
8秒前
yzw完成签到,获得积分20
8秒前
大胆水杯发布了新的文献求助10
8秒前
Smiling应助好人老赵采纳,获得10
9秒前
李爱国应助echo采纳,获得10
10秒前
Hello应助俊俊采纳,获得10
11秒前
14秒前
yzw关注了科研通微信公众号
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
hihihihi完成签到,获得积分10
17秒前
机智采枫发布了新的文献求助10
17秒前
无花果应助大胆水杯采纳,获得10
18秒前
阳光完成签到,获得积分10
18秒前
魔幻的忆寒完成签到,获得积分10
19秒前
微距完成签到 ,获得积分10
19秒前
echo发布了新的文献求助10
19秒前
龘龘耷发布了新的文献求助10
19秒前
potatozhou发布了新的文献求助30
20秒前
xxx发布了新的文献求助10
21秒前
幸福幸福完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
babalababa完成签到,获得积分10
24秒前
agga完成签到,获得积分10
24秒前
大胆水杯完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
美团小骑手完成签到,获得积分10
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6501246
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8296168
关于积分的说明 17705651
捐赠科研通 5598329
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2918587
邀请新用户注册赠送积分活动 1895755
关于科研通互助平台的介绍 1756846