Molecular simulations of organic-inorganic hybrid materials.

• Thesis title in Czech: Molekulární simulace organicko-anorganických hybridních materiálů.
• Thesis title in English: Molecular simulations of organic-inorganic hybrid materials.
• Key words: atorvastatin|interkalace|podvojné vrstevnaté hydroxidy|molekulární simulace
• English key words: atorvastatin|intercalation|layered double hydroxides|molecular simulations
• Academic year of topic announcement: 2019/2020
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: angličtina
• Department: Department of Chemical Physics and Optics (32-KCHFO)
• Supervisor: doc. RNDr. Miroslav Pospíšil, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 02.09.2020
• Date of assignment: 02.09.2020
• Confirmed by Study dept. on: 18.09.2020
• Date and time of defence: 13.09.2022 09:00
• Date of electronic submission: 21.07.2022
• Date of submission of printed version: 21.07.2022
• Date of proceeded defence: 13.09.2022
• Opponents: Ing. Jan Drahokoupil, Ph.D.
• Advisors: RNDr. Petr Kovář, Ph.D.

Guidelines

Teoretické základy molekulárně mechanických a dynamických simulací.
Krystalochemie a fyzikální vlastnosti podvojných vrstevnatých hydroxidů.
Prostudovat možnosti interkalace podvojných vrstevnatých hydroxidů organickými sloučeninami vylepšujícími jejich optické, katalytické a další vlastnosti.
Provést aktuální rešerši současně dosažených výsledků o typech hybridních materiálů na bázi LDH.
Seznámit se s možnostmi parametrizace silových polí (interface force field, clay force field).
Vlastní modelování struktur podvojných vrstevnatých hydroxidů interkalovaných vhodnými anionty, ověření správnosti výpočtů vzhledem k dostupným experimentálním výsledkům.
Prezentace dosažených výsledků modelování na seminářích a konferencích.

References

P. Comba, T.W.Hambley: Molecular Modeling of Inorganic Compounds, VCH, Weinheim, 1995
M. O. Steinhauser: Computational Multiscale Modeling of Fluids and Solids, Springer, Verlag, 2008
W. Gans, A. Amann, J. C. A. Boeyens: Fundamental Principles of Molecular Modeling
V. A. Drits, C. Tchoubar: X Ray Diffraction by Disordered Lamellar Structures
Mineralogical Society Monograph No.5
V. Rives, Layered double hydroxides: present and future, Nova Science Publishers, Inc. New York, 2001.

Preliminary scope of work

Práce bude zaměřena na počítačové simulace nových hybridních materiálů na bázi podvojných vrstevnatých hydroxidů vyvíjených v rámci projektu zaměřeného na kombinaci jejich vhodných vlastností sloužících jako nosiče a organických materiálů s požadovanou funkčností, např. fotoaktivita, katalýza, léčiva. Budou se vytvářet nové materiály založené na podvojných vrstevnatých hydroxidech kombinovaných s organickými anionty, barvivy, radionuklidy a dalšími interkalanty. Simulace budou zaměřeny na určení struktury vyvíjených látek na základě informací z experimentálních měření a dále zjištění vzájemných interakcí mezi anorganickou a organickou složkou s cílem vysvětlit výsledné vlastnosti materiálu.

Preliminary scope of work in English

Hybrid materials calculated in this work by molecular simulation methods will be investigated as a part of project, which is focused on combination of suitable properties of both inorganic (carrier) and organic (photo activity, catalysis) components. Nanostructure hybrid materials based on layered double hydroxides (LDH) will be combined with photoactive materials, drugs, organic dyes, radionuclides and other intercalates. Simulations will be focused on determination of structure on the base of experimental measurements and description of structure-properties relationship to explain resultant properties of materials.