Заседание семинара "Высокопроизводительные вычисления" 03.11.2022 в 11-00. "Gaussian и VASP предсказания структуры сверхактивного центра активации метана [FeO]2+ в структуре цеолита ZSM-5", В.Ю. Ковальский, д.х.н. И.Л. Зильберберг

Одной из главных проблем катализа является разработка низкотемпературного процесса окисления метана (CH4) природного газа в метанол (CH3OH) как легко транспортируемого жидкого топлива. В настоящее время основная часть метана используется в высокотемпературном процессе производства синтез-газа (CO+H2), из которого в дальнейшем получают различные углеводороды. В природе же присутствуют бактерии, способные активировать метан при комнатных температурах с образованием метанола. В этих бактериях присутствует железосодержащий фермент метанмонооксигеназа (ММО). Единственный аналог ММО по окислительной активности был получен группой Г.И. Панова в ИК СО РАН в конце 80-х годов. Этой системой является цеолит (каркасный алюмосиликат, структура которого образована тетраэдрическими группами SiO4 и AlO4) ZSM-5 с феррильной группой [FeO]2+ в катионообменной позиции.

В рамках данной работы с использованием пакетов Gaussian и VASP и ресурсов ЦКП «Сибирский Суперкомпьютерный Центр» ИВМиМГ СО РАН был предложен сверхактивный центр в реакции отрыва атома водорода от метана, являющейся ключевой стадией в окисления метана.