化学家使用超级计算机来了解溶剂

为了了解工业溶剂的基本特性，辛辛那提大学的化学家转向了超级计算机。加州大学化学系教授兼系主任托马斯·贝克(Thomas Beck)和加州大学研究生安德鲁·艾森哈特(Andrew Eisenhart)进行了量子模拟，以了解碳酸甘油酯，碳酸甘油酯是一种生物柴油中的化合物，是一种常见的溶剂。

他们发现，该模拟为确定经典模型所缺少的液体的结构和动力学性质提供了有关氢键的详细信息。该研究发表在《物理化学杂志》 B上。

碳酸甘油酯可能是电池等环境友好的化学溶剂。但是化学家必须更多地了解这些解决方案中发生了什么。他们研究了氟化钾和氯化钾的化合物。

艾森哈特说：“我们所做的研究使我们基本了解了分子结构的微小变化会对整个溶剂产生更大的影响。” “以及这些微小的变化如何使其与非常重要的事物(如离子)相互作用，并且可以对诸如电池性能之类的事物产生影响。”

水似乎是一种简单的溶剂，任何在咖啡中加糖搅拌的人都可以证明。

贝克说：“人们研究水已有数百年之久，伽利略研究了水中漂浮的起源。即使进行了所有这些研究，我们仍然对水之间的相互作用没有完全的了解。” “这是令人惊奇的，因为它是一个简单的分子，但是行为却很复杂。”

对于量子模拟，化学家们求助于UC的高级研究计算中心和俄亥俄州的超级计算机中心。量子模拟提供了一种工具，可以帮助化学家更好地理解原子级上的相互作用。

艾森哈特说：“量子模拟已经存在了很长一段时间。” “但是，最近不断发展的硬件-图形处理单元及其在解决这些问题时的加速性-使得我们有能力研究比以往更大的系统。”

贝克说：“与水相比，离子如何溶解在液体中?首先，我们必须了解液体的基本结构。”

这项研究是由科学基金会资助的。

每个锂离子电池均包含溶剂。寻找更好的可以改善能量存储和效率。

贝克说：“世界正在朝着可持续发展的方向发展。很明显，风能和太阳能将是其他绿色能源的两个主要贡献者。” “但是产生的能量是断断续续的。因此，您需要用于大规模储能的方法，以便在多云两天的情况下，城市可以保持运转。”

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