中文摘要：

本项目将使用包括第一性原理计算、分子动力学和巨正则蒙特卡洛的多尺度理论方法进行共价有机骨架材料（COFs）定向设计，拟设计出具有优异储氢性能的新颖COFs。基于我们最近的研究基础，本项目将进一步开展如下研究工作（1）研究氢分子在COFs构筑单元上的微观吸附机理，重点研究氢分子的吸附能、吸附位、吸附体系的相互作用机理等，筛选出氢吸附能力强的构筑单元；（2）在适当拓扑结构所属空间群的导向下，根据构筑单元所代表的不可约表示设计出COFs结构，进行几何优化与稳定性研究，筛选出结构合理、稳定的COFs；（3）理论表征COFs的比表面积、孔体积、孔道尺寸与分布，预测COFs的氢气吸附、扩散、解吸附性能，系统研究COFs结构参数与储氢性能之间的构效关系，筛选出储氢性能优异的COFs。本项目的研究不仅能对COFs储氢的微观机理到宏观特性进行深刻揭示，而且对实验上合成出高性能COFs具有重要的指导意义。