Funkcionalizácia ílových minerálov netradičnými organickými surfaktantmi

Abstrakt: 

Kvantovochemické výpočty energetiky a optimalizácia geometrie zložitých štruktúr ílových minerálov v kombinácii s rôznymi typmi interkalátov/katiónov v programovom balíku VASP za účelom využitia daných systémov v praxi.

Odbor: 
teoretická chémia
Vedecká časť: 

Štúdium ílových materiálov sa v poslednom období dostáva do popredia rôznych vedeckých skupín, a to vzhľadom k ich rozsiahlemu využitiu v rôznych priemyselných odvetviach. Výpočty vybraných molekúl boli realizované prostredníctvom výpočtového balíka VASP, ktorého výstupy nám poskytujú rozsiahle množstvo dát k vyhodnoteniu študovaných parametrov daných štruktúr. Problematike sa na Oddelení technickej chémie, Ústavu anorganickej chémie SAV venuje v poslednej dekáde značná pozornosť, čoho dôkazom sú aj uvedené CC publikácie:
1. Scholtzová E., Tunega D., Speziale S.

Mechanical properties of ettringite and thaumasite—DFT and experimental study

Cement and Concrete Research 77, 9-15 (2015)

2. Scholtzová E., Madejová J., Tunega D.

Structural properties of montmorillonite intercalated with tetraalkylammonium cations—Computational and experimental study

Vibrational Spectroscopy 74, 120-126 (2014)

3. Scholtzová E., Kucková L., Kožíšek J., Tunega D.

Structural and spectroscopic characterization of ettringite mineral –combined DFT and experimental study

Journal of Molecular Structure 1100, 215-224 (2015)

4. Scholtzová E., Kucková L., Kožíšek J., Pálková H., Tunega D.

Experimental and computational study of thaumasite structure

Cement and Concrete Research 59, 66-72 (2014)

5. Scholtzová E., Tunega D., Madejová J., Pálková H., Komadel P.

Theoretical and experimental study of montmorillonite intercalated with tetramethylammonium cation

Vibrational Spectroscopy 66, 123-131 (2013)

6. Scholtzová E., Tunega D., Nagy L. T.

Theoretical study of cation substitution in trioctahedral sheet of phyllosilicates. An effect on inner OH group

Journal of Molecular Structure: THEOCHEM 620, 1-8 (2003)

7. Smrčok Ľ, Salamon D., Scholtzová E., Richardson J. W.

Time-of-flight Rietveld neutron structure refinement and quantum chemistry study of Y-α-sialon

Journal of the European Ceramic Society 26, 3925-3931 (2006)

Socioekonomický a technologický dopad: 

Získané poznatky pri riešení daného projektu budú prakticky využité v priemyselných odvetviach, v ktorých sa do popredia dostáva aplikácia organoílov a ílových materiálov.

Technická časť: 

Kvantovochemické výpočty študovaných štruktúr budú realizované pomocou výpočtového balíka VASP. Využité budú aj grafické/vizualizačné voľne dostupné balíky (PLATON, MERCURY, DIAMOND). Predpokladaný rozsah výpočtov sa nedá presne určiť vzhľadom na objemnosť daných sústav. Využitie 10000 CPU hodín je v našom prípade len približné a bude závisieť nie len od objemnosti, ale aj od počtu študovaných molekúl.

Prepojenie s grantovými úlohami: 
VEGA 2/0141/17
Spolufinancovanie: 
0.00
Výstupy: 
L. Jankovič, P. Škorňa, D. M. Rodriguez, E. Scholtzová, D. Tunega Preparation, characterization and adsorption properties of tetraalkylphosphonium organobeidellites. Applied Clay Science, 2021, vol. 204, Article number 105989 doi: 10.1016/j.clay.2021.105989