PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Physical Review Materials· 2026Q1

Gaz adsorpsiyonu için makine öğrenmesi potansiyellerine hibrit örnekleme yaklaşımı: MOF-303'te Hidrojen adsorpsiyonu

Hybrid sampling approach to machine-learning potentials for gas adsorption: Hydrogen adsorption in MOF-303

Kartik Sau, Ikutaro Hamada, Tamio Ikeshoji, Yiming Lu ve diğerleri

Kısa özet

Yeni bir hibrit örnekleme yöntemi, MOF'larda doğru gaz adsorpsiyon simülasyonları için makine öğrenmesi potansiyellerini (MLP'ler) eğitmek üzere DFT ile değerlendirilmiş GCMC anlık görüntülerini ve DFT-MD yörüngelerini birleştirir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • DFT ile değerlendirilmiş GCMC anlık görüntülerini ve DFT-MD yörüngelerini kullanarak MLP'leri eğitmek için hibrit bir örnekleme yöntemi geliştirildi.
  • MOF-303'te hidrojen adsorpsiyonu için doğru enerjiler, kuvvetler ve sağlam GCMC performansı elde edildi.
  • MOF-303'te N, O, C ve –OH motifleri yakınında dört birincil ve dört ikincil adsorpsiyon sitesi belirlendi.
  • Ortaya çıkan MLP, sıcaklıklar boyunca adsorpsiyon izotermlerini, izostarik ısıyı ve difüzyon katsayılarını hesaplayabilir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Porous materials such as metal–organic frameworks (MOFs) are widely studied for applications in catalysis and gas adsorption, including carbon dioxide capture and hydrogen storage for energy and environmental challenges. Accurate simulation of gas adsorption in these materials remains challenging because most approaches rely on classical force fields, which lack first-principles accuracy. Here, we present an approach to generating machine-learning potentials (MLPs) tailored for grand canonical Monte Carlo (GCMC) simulations of gas adsorption. The training dataset combines snapshots from GCMC sampling, evaluated by single-point density functional theory (DFT), with trajectories from DFT-based molecular dynamics. We demonstrate this approach for hydrogen adsorption in MOF-303, achieving accurate energies and forces and robust GCMC performance. The simulation also revealed four primary and four secondary adsorption sites formed near N, O, C, and –OH motifs, highlighting the material’s structural heterogeneity and adsorption behavior. The resulting MLP enables calculation of adsorption isotherms, isosteric heat values, and diffusion coefficients across temperatures. This hybrid-sampling framework bridges DFT-level accuracy and large-scale simulation capability, providing a transferable tool for screening and designing porous materials for gas storage and separation.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Physical Review Materials, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Malzeme Kimyası

Materials ChemistryMaterials Science