施密特

JR·施密特

电子邮件地址: 施密特@chem.wisc.edu

房间号: 
8305d
电话号码: 
608-262-2996
组关系: 
施密特组
职位名称: 
教授
路径: 
物料
物理
教育: 

理学士2001年,霍普学院
博士2006年,威斯康星大学麦迪逊分校
在耶鲁大学博士后

施密特's picture

研究说明

施密特组应用多样化的计算方法直接应用到研究复杂的材料,往往是能源/燃料相关的问题。我们的研究跨越了统计力学,电子结构理论,和动态的领域。我们利用成熟和新的计算方法,包括:原子论分子动力学模拟,高水平的电子结构,能量分解分析,QM /毫米的方法,路径积分技术等的应用程序的当前领域包括用于烟气纳米多孔材料分离,从而实现节能的二氧化碳封存;生物质和非均相催化转化为液体燃料。

一个是研究焦点的是在其上已经显示出吸收CO很大前途的,也可用于从其它气体如N2是分离CO 2的CO 2吸附并在被称为沸石咪唑酯骨架(ZIF),多孔金属 - 有机杂化化合物的气体分离在燃煤电厂的废气流经常发现。我们采用高级从头对称性匹配微扰理论计算来开发物理激励的力场,使这些材料中的二氧化碳吸附能力的ZIF功能化和选择性之间的关系的预测理解。我们也正在开发先进的模拟方法,使仿真吞吐量订单数量级增加,从而有利于高通量筛选的材料。

我们也正在努力开发新的理论工具,以方便非均相催化剂体系的预测理解。我们最近开发现有自然键轨道(NBO)轨道定位程序的扩展(这已经阐明在小分子体系的化学反应非常成功的)固态周期系统和曲面模型。所得NBO分析产生一个化学直观的“普通化学”路易斯等催化剂/吸附物之间的键合的本地化轨道而言图片。我们正在探索应用催化筛选,其中包括新的基于NBO-催化剂“描述”。

我们还开发了新的QM /毫米样的方法来促进溶液相多相催化的计算研究。这样的系统正变得越来越重要,特别是在生物质的成可用液体燃料的转化。这里的许多悬而未决的问题仍然关于调节催化剂的活性/选择性溶剂的作用。不幸的是,没有现有的计算方法能够解决这些系统由于复杂的金属/吸附物/溶剂接口和需要采样在许多溶剂配置。在这里,我们正在开发一些混合QM / MM的办法,使我们能够解决这一类新的系统。

研究组将提供在各种领域为学生的机会,包括利用现有的模拟和计算程序和新的计算算法的设计。学生不仅要学会利用现有代码来了解有趣的现象,还要学会通过实施我们将设计的算法来扩展现有的方法。

其他的研究兴趣包括继续发展和教育应用 webmo 软件包。 webmo提供了一个易于使用的,基于Web的界面,许多计算化学软件包研究和教学应用。在未来我希望能webmo整合到几个部门内部的讲座和实验班。

奖项和荣誉

校长的杰出教学奖,威斯康星大学麦迪逊分校 2017
物理化学杂志“C”讲师 2016
美国能源部早期的职业生涯奖 2015
卡米尔·德雷福斯教师学者奖 2014
大学宿舍荣幸教练 2014