触媒開発における人工知能、計算科学の活用

第1部 触媒インフォマティクスの現状、課題、展望

(2018年8月27日 10:00〜11:00)

1. 固体触媒開発の難しさ
2. 固体触媒開発の一例を辿る
3. 触媒イオンインフォマティクスの挑戦課題
• 質疑応答

※本講は配布資料がありません。予めご了承ください。

第2部 第一原理計算による触媒反応シミュレーション

(2018年8月27日 11:15〜14:45) (途中45分の昼食休憩を含む)

　界面での反応性を理解するための基礎的な事項と、密度汎関数法による具体的な計算手法など、効率的な界面反応を設計する指針を与える理論的な基盤について講義を行う。続いて、メタノール合成反応触媒、NOx還元反応触媒、GaN結晶成長、SiCエッチング反応過程など、最新の研究成果について紹介する。 　不均一触媒や有機デバイス、半導体結晶成長、エッチング反応など、様々な応用分野で界面反応が重要な役割を果たす。界面での反応性を支配する要因を理解するため、第一原理電子状状態計算手法の基礎、および、固体表面上への分子吸着・反応過程解析の最近の進展について講演を行う。

1. 第一原理計算の基礎
   1. 第一原理計算とは?
   2. 第一原理計算から何がわかるか
   3. 第一原理計算を自分で行う方法
2. 燃料電池の電極/電解質界面と反応
   1. 界面反応の重要性と問題点
3. 不均一触媒における第一原理計算の応用事例
   1. 固体触媒表面への原子・分子吸着過程と吸着子間相互作用
   2. 触媒の反応速度を決める要因は何か?
   3. 固体触媒表面での反応過程解析
   4. 第一原理シミュレーションによる反応予測と材料設計
• 質疑応答

第3部 人工知能を用いた化学反応の予測と反応条件の最適化

(2018年8月27日 15:00〜17:00)

1. 合成経路設計システムの概要
2. 反応予測システムの基礎と従来の研究
3. 機械学習を用いた反応予測手法とその精度
4. 化学反応における実験条件とその問題点
5. 実験値と実験条件の関係性についての機械学習による解析
6. 機械学習を用いた効率な実験条件最適化手法とその性能
7. 将来展望
• 質疑応答