高速反応の速度をスケーリングすることによる表面触媒過程の速度論的モンテカルロシミュレーションのための一般化時間加速スキーム【JST・京大機械翻訳】

Dybeck Eric C.; Plaisance Craig P.; Neurock Matthew; Neurock Matthew

文献

J-GLOBAL ID：201902284432213458 整理番号：19A1407963

高速反応の速度をスケーリングすることによる表面触媒過程の速度論的モンテカルロシミュレーションのための一般化時間加速スキーム【JST・京大機械翻訳】

Generalized Temporal Acceleration Scheme for Kinetic Monte Carlo Simulations of Surface Catalytic Processes by Scaling the Rates of Fast Reactions

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資料名：
巻： 13 号： 4 ページ： 1525-1538 発行年： 2017年04月
JST資料番号： W2328A ISSN： 1549-9618 CODEN： JCTCCE 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

表面触媒プロセスの速度論的モンテカルロ(KMC)シミュレーション中に時間的加速を達成する新しいアルゴリズムを提示した。このアルゴリズムにより,計算的に標準的なKMC法を超える非常に異なる時間スケールで起こる速度論的プロセスを含む反応ネットワークの直接シミュレーションが可能になる。KMCにおける時間的加速のための以前に開発された方法は,特定のシステムに対して設計され,高速および低速プロセスの同定のようなユーザからの事前情報をしばしば必要とする。ここで提示したアプローチにおいて,準平衡過程を,前方および逆反応の以前の実行に基づいて自動的に同定した。準平衡過程の固有速度定数を自動的にスケーリングすることによって時間的加速を達成し,遅い速度論的に関連する非平衡過程の時間スケールに近い速度をもたらす。全ての反応は,修正速度定数ではあるが,まだ直接シミュレーションされている。反応ネットワークの基礎となる動力学の急激な変化をシミュレーション中に同定し,それに応じて反応速度定数を求めた。このアルゴリズムを用いて,ルテニウムナノ粒子上のFischer-Tropsch合成反応をモデル化した。この反応ネットワークは,時間的加速を助けることなくシミュレーションするのが難しい複数の時間スケールの異なるプロセスを持つ。加速シミュレーションは,等価平均場速度論モデルにより計算されたものと区別できない反応速度と選択性を与えることが分かった。アルゴリズムの計算節約は現実的なシステムにおいて多くの規模にわたることができ,計算コストはシステムプロセスにおける時間スケールの不一致の大きさによって制限されない。さらに,このアルゴリズムは一般的な方法で設計され,興味のある他の表面触媒プロセスに容易に適用できる。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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反応速度論・触媒一般

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