Computer voorspelt interactie met koperoppervlak beter dan ooit

Leidse onderzoekers hebben een computersimulatie ontwikkeld die kwantitatief de krachtenvelden voorspelt die optreden wanneer een waterstofmolecuul op een koperoppervlak uiteenvalt in twee atomen. En wel met ‘chemische precisie’, wat in dit geval wil zeggen dat de simulatie er minder dan 4,2 kJ per mol naast zit, zo melden Geert-Jan Kroes en collega’s in het jongste nummer van Science.

De afdeling communicatie van de universiteit vat het chemisch al net zo accuraat samen, als ‘goed nieuws voor de heterogene katalyse en de waterstofeconomie.’

Kroes’ benadering is gebaseerd op de quantumchemische dichtheidsfunctionaaltheorie (DFT), die een link legt tussen de energie van een systeem en de dichtheid van de elektronen ter plekke. Probleem is om te bepalen wat die link precies is.

Om daar achter te komen gebruikte Kroes de ‘specifieke reactieparameter-benadering (SRP). Hij koos een zogeheten functionaal met een parameter die kon worden ‘gefit’aan de hand van experimenten met een deuteriumbundel (D₂) die op een Cu(111) oppervlak werd gericht. Met de zo verkregen functionaal blijk je inderdaad de uitkomsten van vervolgexperimenten 'chemisch precies'te kunnen voorspellen.

bron: Universiteit Leiden