含能分子智能设计研究进展

张朝阳
中国工程物理研究院化工材料研究所, 四川绵阳, 621999

含能材料是一类通过自身氧化还原反应实现瞬间放出大量气休和热的物质, 其实际应用需要 综合考虑其能量、 安全性、 力学性质、 环境适应性、 相容性、 抗老化性、 环境友好性和成本等多方面的 性能, 因此结合大数据技术开展智能设计是含能材料的发展方向。 本课舰组建立了含能化合物高通量计 算平台EM studio及含能材料数据库EM Database,并构建大部分含能化合物性能预测的机器学习模型,实现了分子结构批量建模、 计算与分析流程的自动化, 并巳实现了含能分子的逆向生产并满足特定的性 能要求。 这些工作为后续含能分子的智能设计, 充分发挥数据、 计算和实验的交叉作用并加强融合, 大幅度提高可用含能材料的研发效率奠定了基础。
关键词:含能材料;智能设计;高通量计算;EM Database; EM studio 

参考文献:[1] Liu Jian, Zhao Shicao, Duan Bowen, He Xudong, Yang Chunming, Pu Xuemei, Zhang Xinben, Xiao Yonghao, Nie Fude, Qian Wen, Li Geng, Zhang Chaoyang. High-Throughput Design of Energetic Molecules. J. Mater. Chem. A, (2023), doi.org/10.1039/D3TA05002E.

[2] Liu Rui, Tang Yuechuan, Tian Jie, Huang Jing, Zhang Chaoyang, Wang Linyuan, Liu Jian. QSPR Models for Sublimation Enthalpy of Energetic Compounds. Chem. Eng. J., 474 (2023), 145725.
[3] Liu Jian, Wang Runwen, Tian Jie, Zhong Kai, Nie Fude, Zhang Chaoyang*. Ring-Preserved Connectivity­Based Hierarchy and Automatic Bond Separation Reaction Platform. Fuel, (2022) 125203.
[4] Yang Chunming, Chen Jie, Wang Runwen, Zhang Miao, Zhang Chaoyang, Jian Liu. Density Prediction Models for Energetic Compounds Merely Using Molecular Topology. J. Chem. Inf. Model., 61(2021), 2582- 2593.

Brief Introduction of Speaker
张朝阳

张朝阳, 中国工程物理研究院化工材料研究所研究员, 博士生导师。 主要从事计算含能材料学研究。 复旦大学物理化学博士毕业。 中国化学
会燃烧化学 专业委员会成员, 中国材料研究学会极端条件材料与器件分会成员, 火炸药燃烧国防科技重点实验学术委员会委员, 中科院能瞿调控材料重
点实验室学术委员会委员, 北京计算科学研究中心客座研究员, 中国科学技术大学、 重庆大学兼职研究生导师。 <<含能材料〉〉编委。 发起并主办全国性
的学术会议”计算含能材料学论坛”和“中物院计算材料学与计算化学论坛”。 在 Journal of American Chemical Society、Journal of Physical Chemistry Lett/ A/B / C、
Physical Chemistry Chemical Physical、 Journal of Material Chemistry A、 Crystal
Growth &Design、Journal of Computational Chemistry、 Combustion and Flame、 Journal of Hazardous Materials 和 ACS Applied Materials & Interfaces等期刊上
发表论文200余篇, H 因子40。出版中、 英文专著各1部。获“于敏数理奖”、 “
邓稼先青年科技奖”、 “中物院科技创新一等奖”和“军队科技进步三等奖”。入选
Elsevier2020年中国高被引学者(材料学科)榜单和斯坦福大学2020年全球前2%顶尖科学家榜单。研究方向:華于数据驱动的含能材料设计,含能材料基因科学,
含能材料组成、 结构性能间关系, 极端条件下的含能材料, 含能材料的热力响
应及演变规律。