|
|
Theoretical Investigation of Mechanisms of Chemical Reactions Taking Place in Microporous Materials
Položij, Miroslav ; Nachtigall, Petr (vedoucí práce) ; Pulido Junquera, María Ángeles (oponent)
Pomocí výpočetních metod byly zkoumány mechanismy tří chemických reakcí: Friedländerovy a Knoevenagelovy reakce katalyzované organokovovým materiálem (tzv. "metal- organic framework") Cu3BTC2 a intramolekulární cyklizace nesaturovaných alkoholů katalyzovaná zeolitem H-ZSM-5. Bylo zjištěno, že reakční mechanismus všech tří reakcí je ovlivňován vysokou koncentrací aktivních míst v použitých katalyzátorech. Vysoká koncentrace adsorpčních míst dovoluje interakci reakčních intermediátů s více aktivními místy zároveň. V případě Friedländerovy a Knoevenagelovy reakce dochází ke snížení aktivačních bariér v důsledku interakce reakčních intermediátů se dvěma katalyticky aktivními místy současně. Opačný efekt byl nalezen pro cyklizaci alkoholů v zeolitu, pro kterou bylo zjištěno, že současná interakce s dvěma aktivními místy zvedne aktivační bariéru reakce a zároveň omezí difúzi uvnitř zeolitu. Studie reakčního mechanismu Knoevenagelovy reakce odhalila (doposud nepopsanou) dynamickou tvorbu defektů v mříži organokovového materiálu. Tento defekt následně katalyzuje Knoevenagelovu reakci. Oba nově popsané efekty nabízí interpretaci dalších vlastností mikroporézních katalyzátorů s vysokou koncentrací aktivních míst.
|
|
|
Ab-initio výpočty elektronických a strukturních vlastností olovo-zirkonátu-titanátu (PZT)
Planer, Jakub ; Friák, Martin (oponent) ; Bartošík, Miroslav (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na výpočty difuzních bariér kyslíkových vakancí v olovo-zirkonátu-titanátu a jeho komponent pomocí teorie funkcionálu hustoty. Zjistili jsme, že velikost bariér je různá v olovo titanátu a olovo zirkonátu, což je způsobené rozdílnou lokalizací elektronů pocházejících ze vzniku kyslíkových vakancí. Difuzní bariéry byly nadále určeny pro směs s vysokým podílem titanu a porovnány s experimentálními výsledky. Přínos této práce spočívá v objasnění neobvykle nízkých difuzních koeficientů, které byly experimentálně měřeny na olovo-zirkonátu-titanátu. Zjistili jsme, že elektronové stavy vyvolané přítomností kyslíkových vakancí vytváří lokální vazby mezi atomy olova, což způsobuje, že kyslíkové vakance jsou nepohyblivé v důsledku zvýšení aktivační energie difuzního procesu.
|
|
|
"Ab initio" studium směsných oxidů Sn-Ce-O
Fečík, Michal ; Szabová, Lucie (vedoucí práce) ; Mazur, Daniel (oponent)
Předložená práce se zaměřuje na teoretické zkoumání strukturních a elektronických vlastností systému směsného oxidu Sn/CeO2 prostřednictvím metody DFT+U. Hlavními důvody zkoumání jsou pozorované zlepšené katalytické vlastnosti, jejichž základem mohou být zejména katalytické vlastnosti oxidů ceru, které dokáží přijímat či odevzdávat atomy kyslíku prostřednictvím procesu oxidace a redukce. V práci jsou postupně zkoumány jednotlivé části tvořící tento systém - sub- systémy kovového Sn a CeO2, dále jsou však zkoumány i systémy SnO2 a Ce2O3 a to zejména z pohledu pásové struktury a hustoty stavů. Následně je zkoumán systém se substitučním Sn defektem v objemovém oxidu CeO2, tj. Sn/CeO2. V této práci byly vzaty v potaz dvě odlišné modifikace tohoto systému - v jedné z nich je vytvořena kyslíková vakance (systém Sn/CeO2−x), druhá je ponechána beze změn (systém Sn/CeO2). Ve středu našeho zájmu je potom zkoumání vlivu Sn příměsi a výskytu kyslíkové vakance na vlastnosti systému CeO2 - z pohledu heterogenní katalýzy nás zajímá zejména vliv na možnou redukci cerových atomů. 1
|
|
|
Teoretické výpočty stability a elektronové struktury povrchů Si
Krejčí, Ondřej ; Kocán, Pavel (vedoucí práce) ; Szabová, Lucie (oponent)
Î Ø ØÓ ÔÖ × Ñ ×ØÖÙ Ò × ÖÒÙÐ ¹ Ò Ø Ó Ñ ØÓ Ý Ú ÔÓ Øó ØÓÑ ÖÒ Ð ¹ ØÖÓÒÓÚ ×ØÖÙ ØÙÖÝ ÑÓÐ Ùи Ô ÚÒ Ð Ø ÔÓÚÖ ó¸ Ó ÚÞÐ Ø × Ñ × Ô Þ Ú Ð Ñ ØÓ ÓÙ ÙÒ ÓÒ ÐÙ Ù×ØÓØÝž Ð × Ñ Þ ÔÓÔ× Ð Ú ÔÓ ØÒ ÔÖÓ Ö Ñ Ö Ðи Ø Ö Ò Ñ ØÓ ÙÒ ÓÒ ÐÙ Ù×ØÓØÝ Þ ÐÓö Òž Ë ÔÖÓ Ö Ñ Ñ Ö ÐÐ × Ñ Ò ×Ð Ò ÔÖÓÚ Ð Ú ÔÓ ØÝ Ð ØÖÓÒÓÚ ×ØÖÙ ØÙÖÝ ÖÝ×Ø Ð Ó Ñ Ù ØÓÑ ÖÒ Ð ØÖÓÒÓÚ ×ØÖÙ ØÙÖÝ Ö ÓÒ×ØÖÙ 2×1¸ Ô'2×2µ '4×4µ ÔÓÚÖ Ù Ë '½¼¼µž Î ×Ð Ý Ø ØÓ Ú ÔÓ Øó × Ñ Þ ÔÓÖÓÚÒ Ð × ö ÔÙ Ð ÓÚ Ò Ñ Ú ÔÓ ¹ ØÝ ÔÖÓÚ Ò Ñ ÜÔ Ö Ñ ÒØÝž Æ ×Ð Ò × Ñ ÔÖÓÚ Ð ËÌÅ × ÑÙÐ Ò Ø ØÓ Ö ÓÒ×ØÖÙ ž Î ×Ð Ý ËÌÅ × ÑÙÐ × Ñ ÓÔ Ø ÔÓÖÓÚÒ Ð × ÜÔ Ö Ñ ÒØ ÐÒ Ñ ØÝž ½
|
|
|
Structure and dynamics of electronic defects in liquid water
Maršálek, Ondřej ; Jungwirth, Pavel (vedoucí práce) ; Horáček, Jiří (oponent) ; Pittner, Jiří (oponent)
Název práce: Struktura a dynamika elektronických defektů v kapalné vodě Autor: Ondřej Maršálek Ústav: Ústav orgaincké chemie a biochemie, Akademie věd České republiky Vedoucí doktorské práce: prof. Mgr. Pavel Jungwirth, DSc. e-mail vedoucího: pavel.jungwirth@uochb.cas.cz Abstrakt: V této práci předkládáme ab initio molekulárně dynamické simulace elektron- ických defektů v kapalné vodě. Fotoionizací kapalné vody vzniká kationtová díra, která ultrarychlým procesem reaguje na hydratovaný proton a hydroxylový radikál. Studujeme dynamiku i spektroskopii tohoto procesu. Hydratovaný elektron je klíčovým meziproduk- tem v radiační chemii vodných roztoků. Simulujeme jeho rovnovážné vlastnosti v záporně nabitých vodních klastrech i dynamiku vertikálního záchytu elektronu teplými a studenými klastry. Reakcí hydratovaného elektronu a hydratovaného protonu vzniká vodíkový atom. Tuto reakci zkoumáme za konečné teploty ve větším klastru a detailněji v klastru menším. Protože oba zde studované elektronické defekty jsou náročné systémy s otevřenou slup- kou, klademe důraz na ověření nastavení výpočtů. K práci je přiloženo šest publikovaných článků. Klíčová slova: teorie funkcionálu hustoty, selfinterakční korekce, ab...
|
|
|
Teoretické studium Friedlanderovy reakce katalyzované materiálem CuBTC
Položij, Miroslav ; Nachtigall, Petr (vedoucí práce) ; Čejka, Jiří (oponent)
Tato práce se věnuje teoretickému studiu mechanismů nekatalyzované a katalyzované Friedländerovy reakce. Hlavním cílem bylo nalézt průběh Friedländerovy reakce katalyzované Cu3(BTC)2 (BTC = benzen 1,3,5 trikarboxylová kyselina), což je mikroporézní látka pařící mezi tzv. Metal Organic Frameworks. Byly prozkoumány i možné reakční cesty nekatalyzované a kysele katalyzované reakce, a to v plynné fázi a v rozpouštědle. Vhodnost Cu3(BTC)2 jako katalyzátoru Friedländerovy reakce je diskutována na základě získaných dat.
|
|
|
Modelling of Chemical Processes
Al Mahmoud Alsheikh, Amer ; Bártlová,, Milada (oponent) ; Urban,, Ján (oponent) ; Žídek, Jan (vedoucí práce)
In this thesis the study of the fragmentation process of certain molecule is presented and it has been used to know the nature of fragmentation products. This work is concentrated to the calculation of fragmentation energy of the molecule using ab initio quantum chemistry methods and density functional theory (DFT) calculations and with a support by experiment. The influence of the computational method, basis set, and the geometry of molecule on simulation has been presented. It was compared the fragmentaion of methylphenylsilane (MPS), dimethylphenylsilane (DMPS) and trimethylphenylsilane (TMPS). The fragmentation was initiated by electron impact ionization (EII). The mass spectrometry technique was used to the analysis of the composition of fragmentation products from MPS and TMPS. The fragmentation products measured in this work were interpreted with respect to the ionization energy, appearance energies of fragments and bond dissociation energy of selected bonds. The results for MPS and TMPS were completed with DMPS previously published experimental data in order to have the series of similar compounds, which differ only by number of CH3 groups. Even the structurally similar molecules have significantly different fragmentation behavior. Comparison with the theoretical bond dissociation energies calculated using the DFT calculations has been presented. Using the combined experimental and theoretical approaches we have focused our recent studies to the common features as well as basic differences of the fragmentation schemes of all the three molecules. We proposed subtraction of two hydrogen atoms during plasma induced fragmentation process. The subtraction of H2 molecule, specific for MPS but rarely observed also in the other two compounds was also of high interest in our studies. It can run in two mechanisms: i. subtraction of two hydrogens one-by-one and ii. dissociation of H2 in one step. We can predict which mechanism is more probable according to the DFT calculated energy profile of reaction. The calculated predictions were in correlation with the composition of fragmentation products from experimental mass spectra.
|
|
|
Interpretation of the C=O band of modified diamond nanoparticles by means of DFT theory
Jirásek, Vít ; Kozak, Halyna ; Remeš, Zdeněk ; Kromka, Alexander
Diamond nanoparticles (DNPs) are an interesting class of nanomaterials, which has many unique properties. Their applications in medicine and molecular biology have been mentioned. The DNPs were reviewed in sense of their surface chemistry and a range of analytic techniques was pointed out. The experimental analysis can be enhanced by theoretical models based on the first principles. An approach to theoretical analysis of infrared spectra was introduced. As an example, a part of FTIR spectra of the oxidized DNPs was interpreted by means of the DFT theory. The calculation of the C=O stretch vibrational frequencies of carboxylic and anhydride groups on certain model clusters enabled to explain the shift and splitting of the measured spectral bands.
|
|
| |
|
|
Modelování spektrálních a fotochemických vlastností diiminových karbonylových komplexů přechodových kovů s diiminy
Šebera, Jakub ; Záliš, Stanislav ; Vlček, Antonín
Flexibilita koordinační sféry je ilustrována na Ru, Re a W karbonylových komplexech.Nejnižší excitované stavy [W(CO)4L] and [W(CO)5L’] (L=N,N'-di-methyl-1,4-diazabutadien, ethylenediamin, 2,2’-bipyridin, phenantrolin; L’= pyridin, 4-CN-pyridin, piperidin) komplexů byly charakterizovány jako W -> pí*(L) or W -> pí*(CO) v závislosti na typu hetero-ligandů.
|
host ::
RSS.