Zeolite是由水合鋁硅酸鹽組成的礦物組，已知是用于許多應(yīng)用的非常有前途的材料。例如，它們可用作催化劑、陽(yáng)離子交換劑和分子篩。

雖然過(guò)去的許多研究已經(jīng)檢驗(yàn)了這些材料的潛力，但迄今為止，在沸石合成過(guò)程中管理相競(jìng)爭(zhēng)已被證明是具有挑戰(zhàn)性和勞動(dòng)密集型的。術(shù)語(yǔ)沸石合成是指在實(shí)驗(yàn)室中制造或合成沸石的過(guò)程。麻省理工學(xué)院 (MIT) 的研究人員與瓦倫西亞理工大學(xué)和斯德哥爾摩大學(xué)的研究人員合作，最近提出了一種在模板化沸石合成過(guò)程中控制相選擇性的新策略。發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一篇論文中提出了這種策略，它基于原子模擬、文獻(xiàn)挖掘、人機(jī)交互、合成和材料表征技術(shù)的結(jié)合使用。

我們?cè)诼槭±砉W(xué)院學(xué)習(xí)物質(zhì)實(shí)驗(yàn)室的研究側(cè)重于材料科學(xué)中大海撈針的問(wèn)題，”進(jìn)行這項(xiàng)研究的研究人員之一拉斐爾·戈麥斯-邦巴雷利告訴 Phys.org。“幾十年來(lái)，設(shè)計(jì)一種選擇性地模板化給定沸石的分子一直是一個(gè)困難的組合問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了大量試驗(yàn)和錯(cuò)誤。雖然原子模擬在歷史上有所幫助，但傳統(tǒng)方法缺少選擇性的作用，因?yàn)樗鼈儗Ｗ⒂趩蝹€(gè)一次沸石。

Gomez-Bombarelli 和他的同事使用基于分子力學(xué)的高通量模擬來(lái)量化不同分子模板對(duì)他們?cè)噲D制造的沸石和那些不適合給定應(yīng)用的沸石的親和力。該團(tuán)隊(duì)從超過(guò) 586,000 次沸石分子模擬中獲取信息，這些模擬與材料設(shè)計(jì)中的現(xiàn)有文獻(xiàn)一致。

“使用這些模擬，我們發(fā)現(xiàn)了最具選擇性的模板，即使它們不是最強(qiáng)的粘合劑，”參與該研究的另一位研究員 Daniel Schwalbe-Koda 告訴 Phys.org。“由于我們?cè)谇耙荒陮?duì)快速算法進(jìn)行了微調(diào)，并根據(jù)數(shù)十年的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了基準(zhǔn)測(cè)試，我們的模擬比傳統(tǒng)方法快了幾個(gè)數(shù)量級(jí)，并使我們能夠非常有效地實(shí)現(xiàn)大量組合。”