Arbeitsgruppe für Theoretische Chemie

Transkript

1 Fakultät Math./Nat., Fachrichtung Chemie & Lebensmittelchemie, Professur für Theoretische Chemie Arbeitsgruppe für Theoretische Chemie Gotthard Seifert

2 Arbeitsgruppe Prof. G. Seifert Lehre Modul PC2: Theorie der chemischen Bindung Modul PC3/2: Quantenchemie Modul MRBO-01: Methoden der theoretischen Chemie Modul MRBO-02: Computersimulationen in der Chemie Modul Nano: Theorie der Nanostrukturen

3 Quantenchemie Quantenhypothese (Planck, Einstein) Heisenbergsche Unschärferelation Welle-Teilchen-Dualismus (de Broglie) Wellenfunktion, Hamilton-Operator: T 2 1 p mv 2 2m 2 = = Schrödinger-Gleichung: Ĥ Ψ= EΨ Computersimulationen verwenden u.a.: Quantenchemische Rechenverfahren Molecular Mechanics (Kraftfelder) QM/MM-Verfahren Tˆ 2 = 2m 2

4 Reaktionsmodellierung Astrochemische Reaktionen minimum path energy C3 + H + 3

5 Nanostrukturen Nb 2 S nanotubes P nanotubes GeH nanotubes Siloxene nanotubes SiH nanotubes TiO x nanostructures

6 Nanostrukturen Absorptionsspektren in Core/Shell-Nanopartikeln

7 Nanostrukturen DNA-wrapped carbon nanotubes Molecular field effect transistor

8 Nanostrukturen Ordnungseffekte: AgI in CNT

9 Nanomechanik Zugexperiment an MoS 2 -Nanoröhren

10 Nanomechanik Nanoindentation

11 Leitfähigkeit Elektrische Leitfähigkeit in quasi-1-dim. u. quasi-2-dim. Materialien

12 Metal-Organic Frameworks

13 Protonentransport donor Protonentransport in Polymeren, Flüssigkeiten und MOFs acceptor acceptor

14 Biomoleküle Klassische MD BMP Atome Protein: Wasser: ~60.000

15 BSc-Themen - Beispiele Misfit Compounds (2D & Tubes): SnS@SnS SnS: Phasenumwandlung und Eigenschaften: Ansprechpartner: Tommy Lorenz (tommy.lorenz@chemie.tu-dresden.de) Prof. G. Seifert (gotthard.seifert@chemie.tu-dresden.de)

16 Eigenschaften atomdünner Materialien Thema 1: Eigenschaften von MoS 2 / WSe 2 Heterostrukturen verstehen Gitterkonstante der Systeme ist ungleich, Systeme sind gegeneinander verdreht Inkommensurabilität Wie kann man elektronische Struktur der Systeme berechnen? Thema 2: Was passiert, wenn man ReS 2 Doppellagen gegeneinander verdreht? Studien in MoS 2 ergaben: Welligkeit & Änderung des Abstandes zwischen den Lagen ReS 2 ist aber anisotroper als MoS 2 erwarten stärkeren Effekt Experimente dazu werden in Regensburg durchgeführt Thema 3: Gibt es ikosaedrische Borlagen? Atomdünne Borlagen konnten kürzlich hergestellt werden Was ist ihre Struktur? Wie können unsaturierte Bindungen vermieden werden? Wie kann man die Ergebnisse mit dem Experiment vergleichen? Ansprechpartner: Dr. Jens Kunstmann (jens.kunstmann@chemie.tu-dresden.de)

17 Simulationen zu Elektroden/Elektrolyt Grenzflächen Elektrische Doppelschicht Ansprechpartner: Prof. G. Seifert

18 Berechnungen zur Struktur und Eigenschaften von Farbstoffen Ansprechpartner: Tommy Lorenz Dr. Jan-Ole Joswig

19 Computational Studies of the Synthesis of Urethanes Urethanes are used for anti-corrosion coatings, smart windows, self-cleaning coatings and many more applications. They are created through the reaction between cyclocarbonates and amines. Your task is to investigate which of the 12 considered amines is the most reactive. You ll employ Density Functional Theory (DFT) to determine the reaction energies and verify that the tail of the cyclocarbonates is sufficient to describe the reaction. What you learn: How to use the DFT program demon and DFTB+ How to estimate BSSE and other error sources How to reduce computer time by selction of proper model systems Ansprechpartner: Anja Foerster