|
|
Dynamic Processes in Porous Nanomaterials: Adsorption and Diffusion
Trachta, Michal ; Bludský, Ota (vedoucí práce) ; Heard, Christopher James (oponent) ; Čičmanec, Pavel (oponent)
Dynamické procesy v porézních materiálech (adsorpce, difúze, separace) jsou klíčem mnoha průmyslových aplikací. Modelování těchto procesů poskytuje atomistický pohled na adsorpci a difúzi a přináší tak informace, které je obtížné získat pomocí současných experimentálních metod. Teorie tak umožňuje hlubší pochopení těchto jevů, je schopna popsat mechanismy či pomoci při hledání nových materiálů pro konkrétní využití v praxi. V této práci jsou dynamické procesy v porézních materiálech modelovány za použití silových polí a ab initio metod. Na souboru dat s vysokou relevancí k potenciálním aplikacím jsou důkladně prozkoumány dva konkrétní problémy: (i) vysoká citlivost výsledků simulací na geometrii materiálu a (ii) přesnost popisu povrchu potenciální energie. Co se týče popisu struktury, spolehlivost teoretických předpovědí má stále své hranice, a to navzdory podstatnému zvýšení výpočetní síly a vývoji nových algoritmů. Slabiny jednotlivých výpočetních metod jsou v této práci popsány a analyzovány. Často používané metody funkcionálů elektronové hustoty trpí různými problémy, např. nesoulad mezi semi-lokálním funkcionálem (GGA) a disperzními korekcemi může vést k poměrně zásadnímu selhání při popisu struktury zeolitů. Kromě toho je diskutován vliv symetrie na výsledky simulací a spolehlivost struktur...
|
|
|
Modeling of bio-inorganic interfaces
Trachta, Michal ; Bludský, Ota (vedoucí práce) ; Nachtigall, Petr (oponent)
Detailní atomistický popis bioanorganických rozhraní zahrnující dynamický pohled je jednou z výzev současné výpočetní chemie. Analýza procesů na rozhraní mezi biomolekulami a anorganickým materiálem může pomoci našemu porozumění nejrůznějších procesů, chromatografií a separací proteinů počínaje a imobilizací proteinů a efektem na konformační stabilitu proteinů konče. Složitost bioanorganických rozhraní bohužel brání rozsáhlejšímu nasazení nejpřesnějších metod výpočetní chemie. Vzhledem k tomu, že kvalitní empirické potenciály pro tyto systémy nejsou k dispozici, je naším cílem tyto potenciály vyvinout a s tím i obecnou metodologii pro jejich vývoj. Parametrizace těchto potenciálů byla provedena automatizovaným postupem, přičemž vzorkování struktur bylo založeno na simulacích molekulové dynamiky. Výsledné potenciály byly použity na zkoumání konformačních závislostí polypeptidů interagujících s anorganickými materiály.
|
|
|
Modelování ADOR syntézy nových zeolitů
Trachta, Michal ; Bludský, Ota (vedoucí práce) ; Nachtigall, Petr (oponent)
Zeolity jsou materiály s širokým uplatněním v průmyslu. Jsou schopny katalyzovat nejrůznější reakce, stejně tak mohou být použity jako molekulová síta nebo adsorbenty. Řízený design zeolitů je důležitým cílem chemiků, úplná kontrola nad porézností a složením zeolitů může vést k vývoji optimálních materiálů pro dané použití. V nedávné době byla navržena a úspěšně aplikována nová strategie syntézy zeolitů. Tato strategie, nazývaná ADOR proces, může vést k syntéze mnoha nových materiálů s definovanou strukturou a porézností. V této práci jsou zkoumány struktury hypotetických zeolitů, k jejichž syntéze by ADOR proces mohl vést, a je zde brána v potaz realizovatelnost jejich syntézy. Syntéza zeolitů z lamelárních prekurzorů, která je základem ADOR procesu, se tak může v budoucnu stát široce rozšířenou technikou. Klíčová slova: ADOR proces, hypotetické zeolity, teoretický výzkum
|
|
|
Modeling of bio-inorganic interfaces
Trachta, Michal ; Bludský, Ota (vedoucí práce) ; Nachtigall, Petr (oponent)
Detailní atomistický popis bioanorganických rozhraní zahrnující dynamický pohled je jednou z výzev současné výpočetní chemie. Analýza procesů na rozhraní mezi biomolekulami a anorganickým materiálem může pomoci našemu porozumění nejrůznějších procesů, chromatografií a separací proteinů počínaje a imobilizací proteinů a efektem na konformační stabilitu proteinů konče. Složitost bioanorganických rozhraní bohužel brání rozsáhlejšímu nasazení nejpřesnějších metod výpočetní chemie. Vzhledem k tomu, že kvalitní empirické potenciály pro tyto systémy nejsou k dispozici, je naším cílem tyto potenciály vyvinout a s tím i obecnou metodologii pro jejich vývoj. Parametrizace těchto potenciálů byla provedena automatizovaným postupem, přičemž vzorkování struktur bylo založeno na simulacích molekulové dynamiky. Výsledné potenciály byly použity na zkoumání konformačních závislostí polypeptidů interagujících s anorganickými materiály.
|
|
|
Modelování ADOR syntézy nových zeolitů
Trachta, Michal ; Bludský, Ota (vedoucí práce) ; Nachtigall, Petr (oponent)
Zeolity jsou materiály s širokým uplatněním v průmyslu. Jsou schopny katalyzovat nejrůznější reakce, stejně tak mohou být použity jako molekulová síta nebo adsorbenty. Řízený design zeolitů je důležitým cílem chemiků, úplná kontrola nad porézností a složením zeolitů může vést k vývoji optimálních materiálů pro dané použití. V nedávné době byla navržena a úspěšně aplikována nová strategie syntézy zeolitů. Tato strategie, nazývaná ADOR proces, může vést k syntéze mnoha nových materiálů s definovanou strukturou a porézností. V této práci jsou zkoumány struktury hypotetických zeolitů, k jejichž syntéze by ADOR proces mohl vést, a je zde brána v potaz realizovatelnost jejich syntézy. Syntéza zeolitů z lamelárních prekurzorů, která je základem ADOR procesu, se tak může v budoucnu stát široce rozšířenou technikou. Klíčová slova: ADOR proces, hypotetické zeolity, teoretický výzkum
|
host ::
RSS.