加泰罗尼亚化学研究所(ICIQ-CERCA)的CarlesBo教授团队的研究人员描述了一种计算方法，该方法可以模拟涉及不同化学物质和不同条件的复杂过程。这些过程会形成称为多金属氧酸盐(POM)的纳米结构，在催化、储能、生物和医学方面具有重要应用。

“我们小组最近开发了独特的方法来研究溶液中多金属氧酸盐的化学性质、其形态和形成机制。这项研究有可能发现制造新材料所需的实验条件，”Bo教授解释说。

多功能POM

POM是一种由过渡金属原子通过氧连接而成的纳米结构，具有多种不同大小和形状的明确结构。这些纳米结构是通过简单金属氧化物的自组装过程形成的，具体取决于不同的因素，例如pH、温度、压力、总金属浓度、离子力以及还原剂和反离子的存在。所有这些条件的总和使其合成的控制变得复杂。

研究人员现在可以预测这些因素的影响以及产生一种特定POM物种的合适条件，采用统计方法可以高效且可扩展地处理众多物种形成模型及其相应的非线性方程组。这一点很重要，因为这些纳米结构的第一个关键应用与催化有关，其中已知POM可以加速几种重要反应。例如，使用这些模拟，可以描述导致产生一种负责催化CO2固定的POM物种的合适条件。

薄教授团队推出了一款名为POMSimulator的开源软件包，有助于阐明POM的形成机制。通过发布代码的公开版本，研究人员旨在提供一种工具来补充新型POM的发现。此外，拥有可访问的代码版本意味着其他研究人员可以根据自己的需要修改源代码。

现在提出的方法是该POMSimulator的更强大版本，它为不同化学条件下物种的分布提供了新的和有价值的见解，从而丰富了复杂系统物种形成的认识。

“在大数据、机器学习和人工智能时代，充分利用我们手中的每一点信息至关重要。我们的工作将POMSimulator的数据使用提升到了一个新的水平，”本文第一作者、Bo教授团队的博士生JordiBuils说道。

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