通过电化学分解水可以得到高纯度无污染的未来燃料氢气。IrO2和RuO2等贵金属基催化剂在腐蚀性酸性条件下表现出卓越的性能。然而，这些贵金属催化剂的稀缺和高成本限制了它们在工业生产氢气中的广泛应用。开发用于水分解中析氧反应（OER）的高性能及低成本的替代材料是目前的主要研究目标。
钙钛矿（perovskite）及钙铁石（brownmillerite）结构的材料已经分别用于OER研究。典型的钙钛矿结构是ABO3，如CaTiO3（图1a），仅由八面体层(oh)连接而成；典型的钙铁石结构是A2BBO5，如Ca2Fe2O5（图1b），由交替的八面体(oh)层及四面体(th)层连接而成（图1b）。应用中子衍射技术，北卡费耶特维尔州立大学罗治平教授研究组发现了一种位于钙钛矿及钙铁石结构之间的新颖中间相结构（图1c），并发现其具有独特的OER性能。
图1.(a)钙钛矿CaTiO3结构;(b)钙铁石Ca2Fe2O5结构;(c)新颖中间相Sr2Co1.5Fe0.5O6-δ结构。
通过改变Co/Fe比例制备一系列Sr2Co2-xFexO6-δ氧化物，发现当x较低时（x=0.25,0.5,0.75），得到的结构是中间相，四方结构，空间群是P4/mmm，如图1c所示，由交替的八面体(oh)层及四面体(th)层连接而成。八面体层由顶角相连的八面体组成，O1及O2位置是完全占有，这是立方钙钛矿结构的特征；而在四面体层上，O3位置的只是部分占有，引入了氧空位。中子衍射方法可以精确测定氧含量，其化学计量组成表示为Sr2Co1.5Fe0.5O5.（其氧含量正好处于钙钛矿与钙铁石之间），与分析化学方法测定结构相近。当x较高时（x=1-2），得到的是立方钙钛矿结构。
Sr-Co-Fe-O氧化物的线性扫描伏安图（LSV）显示在图2a中，表明Sr2Co1.5Fe0.5O6-δ氧化物（四方中间相）的最低电势为mV。Sr2Co1.5Fe0.5O6-δ还显示出卓越的OER动力学，Tafel斜率值为44.8mVdec-1（图2b）。与未掺杂的SrCoO3-δ氧化物相比，所有掺杂Fe的氧化物都表现出低的超电势和增强的OER动力学。在图2c的Nyquist图中，Sr2Co1.5Fe0.5O6-δ显示低的电荷转移值。
图2.(a)线性扫描伏安图;(b)Tafel斜率;(c)Nyquist图。
这种中间相对与研究OER催化材料提供了一个新的结构模型。相关研究工作发表在ACSCatalysis上。
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公司联合中国科学院（大学）、清华大学、北京大学、浙江大学等国内顶尖计算模拟团队，为高校及科研院所课题组、研发企业等客户提供化学科学、生命科学、材料科学、化学工程等领域的科学计算模拟技术咨询、技术培训及项目代算等服务，助益深入理解科研课题的科学本质，有效提升科研论文发刊质量，加速科学研究进程，助力科学技术发展。
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服务内容之“项目代算”
1.量子化学从头计算简介：
量子化学从头计算可以提供化合物电子结构信息，分析反应路径，预测化合物光谱和各种性质，量子化学从头计算软件可在不同型号的大型计算机，超级计算机，工作站和个人计算机上运行。与分子显示软件连用可以提供精美的分子结构和分子轨道图片。
主要功能：
化合物稳态结构的确定，如中性分子、自由基、阴、阳离子等；热力学分析，如熵变、焓变、吉布斯自由能变、键能分析及原子化能等；计算化学反应过程，如稳态及过渡态结构确定、反应热、反应能垒、反应机理及反应动力学等；计算并分析分子轨道；计算原子电荷、电势、偶极矩；振动频率分析及计算各大光谱，如IR,Raman,NMR,UV/Vis,VCD,ROA,ECD,ORD,XPS,EPR,Franck-Condon及超精细光谱等；计算极化率和超极化率；计算激发态结构及相关性质，如激发态结构确定、激发能、跃迁偶极矩、荧光光谱、磷光光谱、势能面交叉研究等；计算周期体系的能量，结构和分子轨道；计算分子间相互作用，如氢键及范德华作用。
2.材料化学模拟简介：
针对材料科学领域研究者的科研需求，可以开展材料的电子结构计算、第一性原理计算、分子动力学模拟、建立分子的三维模型。以可视化方式对各种晶体、无定型以及高分子材料的性质及相关过程进行深入的研究。
主要功能：
搭建各种高分子、无定型聚合物、晶体以及界面模型，对小分子、高分子、晶体以及无定型聚合物等进行结构优化，得到合理的3D分子模型，键能、键长、键角以及相应的振动模式，HOMO和LUMO轨道，红外谱图和拉曼谱图等；计算多个物质间（小分子间、无定型聚合物间、界面间等）的相互作用能、结合能，包括分子间相互作用（氢键、静电相互作用等），化学键相互作用（共价键、配位键、离子键等）。对体系进行分子动力学模拟，体系平衡后，对体系中的物质进行RDF（径向分布函数）分析，MSD（均方根位移）分析，键长、键角以及末端距等结构变化分析等。分析化学反应过程，搜索反应的过渡态，从化学反应的热力学和动力学角度去判断化学反应的过程、反应的难易程度等；计算化学反应的势能变化（△E），焓变（△H），自由能变化（△G）等。模拟不同压力和温度等条件下，吸附剂骨架对吸附质分子的吸附过程，得到饱和吸附量、吸附的最佳位点、吸附能、吸附热等，判断骨架与分子的吸附形式（物理吸附与化学吸附）；
X射线衍射分析。
3.第一性原理计算简介：
第一性原理计算是目前材料模拟和计算物质科学研究中最流行的方法之一。针对周期性或非周期性材料，开展第一性原理计算，获得材料的电子结构信息，对材料性质开展预测。
主要功能：
采用周期性边界条件(或超原胞模型)处理原子、分子、团簇、纳米线(或管)、薄膜、晶体、准晶和无定性材料，以及表面体系和固体；计算材料的结构参数(键长,键角,晶格常数，原子位置等)和构型；计算材料的状态方程和力学性质(体弹性模量和弹性常数)；计算材料的电子结构(能级、电荷密度分布、能带、电子态密度和ELF)；计算材料的光学性质；计算材料的磁学性质；计算材料的晶格动力学性质(声子谱等)；表面体系的模拟(重构、表面态和STM模拟)；从头分子动力学模拟；计算材料的激发态(GW准粒子修正)。
4.Gromacs简介：
用于研究生物分子体系的分子动力学程序包。它可以用分子动力学、随机动力学或者路径积分方法模拟溶液或晶体中的任意分子，进行分子能量的最小化，分析构象等。它的模拟程序包包含GROMACS力场(蛋白质、核苷酸、糖等)，研究的范围可以包括玻璃和液晶、到聚合物、晶体和生物分子溶液。GROMACS是一个功能强大的分子动力学的模拟软件，其在模拟大量分子系统的牛顿运动方面具有极大的优势。
主要功能：
计算结构和自由能；轨迹分析和均方位移；计算粘度；计算键长、键角、二面角；二面角主成分分析；氢键分析。
5.Lammps简介：
主要用于分子动力学相关的一些计算和模拟工作，可以模拟液体中的粒子，固体和汽体的系综。也可以采用不同的力场和边界条件来模拟全原子，聚合物，生物，金属，粒状和粗料化体系。LAMMPS可以计算的体系小至几个粒子，大到上百万甚至是上亿个粒子。
主要功能：
计算结构和自由能；轨迹分析和均方位移；计算粘度；计算键长、键角、二面角；二面角主成分分析；氢键分析。
6.Amber简介：
Amber是一个多个程序的集合包，大约包含50多个程序，相互协调工作，包含代码和演示的分子模拟软件包，由AmberTools和Amber组成，在多糖、核酸、蛋白质、质膜的模拟中有广泛应用。
主要功能：
计算结构和自由能；轨迹分析和均方位移；RMSD分析；RMSF分析；Cα角的分析；计算键长、键角、二面角；二面角主成分分析；氢键分析。
7.Autodock简介：
Autodock是一款开源的分子对接软件，最主要应用于执行配体—蛋白分子对接，可以用于构建药物-靶标复合物结构、开展虚拟筛选研究。
主要功能：
刚性对接、半柔性对接、X-射线晶体学；基于结构的药物设计；先导化合物优化；虚拟筛选；组合库设计；蛋白—蛋白对接；化学机制研究。
8.有元限模拟计算简介：
应用有限元模拟软件，在化学、力学、电磁场、流体、传热、化工、MEMS、声学等领域开展模拟分析，描述电化学过程、材料的力学性能、物质、能量动量的输运等。
主要功能：
电磁学；结构力学、声学；流体流动、传热；化工；多功能；接口产品。
9.XRD单晶数据解析简介：
使用olex2软件解析单晶数据，可得到晶体结构及相应的晶体参数，并提供相应的二维图像
主要功能：
晶体的晶胞参数和结构的确立；物相鉴定，定量分析物相；测残余应力、晶粒尺寸、结晶度和织构分析；测原子径向分布函数；健长、健角、原子的占位情况与占有率等。
服务内容之“软件培训”
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